JP2002095109A - 車両用高周波方式電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノイズを極力抑え、かつ装置内温度上昇も抑制
しつつ、小型化、軽量化、低コスト化を図ること。 【解決手段】直流電圧を交流電圧に変換する半導体モジ
ュール10を冷却する半導体冷却ユニット2aと、変換され
た電圧の波形を整形するリアクトル、および変換された
電圧を所望の電圧に変換するトランス3aとを備えて構成
され、車両に電源を供給する車両用電源装置において、
半導体冷却ユニット2aの直上に、リアクトルおよびトラ
ンス3aを配置し、リアクトルおよびトランス3aを配置し
ている部屋を半開放された部屋6aとして、当該部屋6aに
外気を供給するダクト7を設け、装置本体の天井部に、
リアクトルおよびトランス3aで発生して外気により導か
れる熱を外部へ排出する放熱用のベンチレータ9を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄道車両の
床下に取り付けられ、鉄道車両に電源を供給する車両用
電源装置に係り、特にノイズを極力抑え、かつ装置内温
度上昇も抑制しつつ、小型化、軽量化、低コスト化を図
るようにした車両用高周波方式電源装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用電源装置は、例えば鉄道
車両の床下に取り付けられ、鉄道車両に電源を供給する
ものである。

【０００３】この車両用電源装置は、直流電圧を３相の
交流電圧に変換する半導体素子からなる半導体モジュー
ルを冷却する半導体冷却ユニットと、変換された電圧の
波形を整形する交流リアクトル（以下、単にリアクトル
と称する）、および変換された電圧をユーザーの要求す
る所望の電圧に変換するインバータトランス（以下、単
にトランスと称する）とから構成されている。

【０００４】図７は、この種の従来の車両用電源装置の
機器配置構成例を示す平面図である。

【０００５】図７に示すように、車両用電源装置１は、
半導体冷却ユニット２と、リアクトルおよびトランス３
と、その他の電気品（電気・電子部品）５とが、それぞ
れ図示のように配置されている。

【０００６】また、半導体モジュール２とリアクトルお
よびトランス３との間には、配線４が施されており、さ
らにリアクトルおよびトランス３は、他の電気品５とは
隔離して開放された部屋６に配置されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の車両用電源装置においては、装置におけるリアク
トルおよびトランス３の占める割合は大きいものとなっ
ている。車両用電源装置１の外形寸法および質量は、こ
のリアクトルおよびトランス３によるところが大きく、
車両用電源装置１の質量が１０００ｋｇを超えることが
多くなっている。そのため、車両にこのような車両用電
源装置１を搭載する際には、車両メーカが車両の左右バ
ランスをとるのに苦労をしているのが実情である。

【０００８】また、補助電源装置を組み立てる際にも、
リフタ等の専用工具が必要であり、組立作業性の上でも
影響を及ぼしている。

【０００９】さらに、リアクトルおよびトランス３は発
熱するために、他の電気品５とは隔離して開放された部
屋６に配置する必要があり、雨水の侵入も考慮して防水
処理も必要となることから、コスト的にも高いものにな
っている。

【００１０】そこで、最近では、車両用電源装置に収納
されるリアクトルおよびトランスを小型化し、防水構造
も簡略化することが可能であれば、小型・軽量・低コス
トの電源装置を提供することができることから、車両用
高周波方式電源装置の開発が強く望まれてきている。

【００１１】しかしながら、この種の車両用高周波方式
電源装置を実現するに当たっては、次のような種々の解
決すべき課題がある。

【００１２】（ａ）高調波電流による配線（電線）の発
熱、および装置内の温度上昇による電気品の寿命低下。

【００１３】（ｂ）高調波電流は、他の電気品に有害な
ノイズを発生するために、装置外はもとより装置内でも
配線を長く引き回すことができない。

【００１４】（ｃ）リアクトルおよびトランスの防水構
造を簡略化するための装置の箱枠構造。

【００１５】以上のような課題をクリアするために、排
熱効率の良い箱枠構造、および最短長さで配線を行なう
ことが可能な機器配置を考慮することが重要である。

【００１６】本発明の目的は、半導体モジュールを冷却
する半導体冷却ユニットとリアクトルおよびトランスの
配置を改良して、ノイズを極力抑え、かつ装置内温度上
昇も抑制しつつ、小型化、軽量化、低コスト化を図るこ
とが可能な車両用高周波方式電源装置を提供することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明では、直流電圧を交流電
圧に変換する半導体モジュールを冷却する半導体冷却ユ
ニットと、変換された電圧の波形を整形するリアクト
ル、および変換された電圧を所望の電圧に変換するトラ
ンスとを備えて構成され、車両に電源を供給する車両用
電源装置において、半導体冷却ユニットの直上に、リア
クトルおよびトランスを配置し、リアクトルおよびトラ
ンスを配置している部屋を半開放された部屋として、当
該部屋に外気を取入れて供給するダクトを設け、装置本
体の天井部に、リアクトルおよびトランスで発生して外
気により導かれる熱を外部へ排出する放熱用のベンチレ
ータを設けている。

【００１８】従って、請求項１に対応する発明の車両用
高周波方式電源装置においては、半導体冷却ユニットの
直上に、リアクトルおよびトランスを配置することによ
り、半導体モジュールとリアクトルおよびトランスとの
間に流れる高調波電流の流れる配線を最短配線とするこ
とが可能となるため、高調波電流による有害なノイズを
抑えることができ、電線の発熱部も最小にすることがで
きる。また、リアクトルおよびトランスで発生した熱
を、外気取り入れ用のダクトと装置本体の天井部に設け
られたベンチレータとによって装置本体の外部へ排出す
ることにより、装置本体内の温度上昇を抑えることが可
能となるため、装置本体内の電線や電子・電気部品の長
寿命化を図ることができる。

【００１９】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の車両用高周波方式電源装置に
おいて、放熱用のベンチレータに放熱用の冷却フィンを
取付け、当該放熱用の冷却フィンにリアクトルおよびト
ランスを取付けている従って、請求項２に対応する発明
の車両用高周波方式電源装置においては、放熱用のベン
チレータに放熱用の冷却フィンを取付け、当該冷却フィ
ンにリアクトルおよびトランスを取付けることにより、
リアクトルおよびトランスで発生した熱の装置本体の外
部への排熱効率を向上させることができる。

【００２０】一方、請求項３に対応する発明では、直流
電圧を交流電圧に変換する半導体モジュールを冷却する
半導体冷却ユニットと、変換された電圧の波形を整形す
るリアクトル、および変換された電圧を所望の電圧に変
換するトランスとを備えて構成され、車両に電源を供給
する車両用電源装置において、装置本体の箱枠に、放熱
用の冷却フィンを直接取付け、冷却フィンにより、開放
された部屋と密閉された部屋とに仕切り、密閉された部
屋に半導体モジュールを取付けると共に、開放された部
屋にリアクトルおよびトランスを取付け配置し、半導体
モジュールとリアクトルおよびトランスとの間の配線
を、放熱用の冷却フィンに設けられた配線貫通用穴を通
して施している。

【００２１】従って、請求項３に対応する発明の車両用
高周波方式電源装置においては、装置本体の箱枠に、放
熱用の冷却フィンを直接取付け、当該冷却フィンによっ
て開放された部屋と密閉された部屋とに仕切り、密閉さ
れた部屋に半導体モジュールを取付け、開放された部屋
にリアクトルおよびトランスを取付け配置することによ
り、リアクトルおよびトランスで発生した熱を、冷却フ
ィンおよび開放された部屋から装置本体の外部へ排出し
て、装置本体内の温度上昇を抑えることが可能となるた
め、装置本体内の電線や電子・電気部品の長寿命化を図
ることができる。 また、半導体モジュールとリアクト
ルおよびトランスとの間の配線を、冷却フィンに設けら
れた配線貫通用穴を通して施すことにより、半導体冷却
ユニットのフレームが無くなるため、装置本体の軽量化
を図ることができる。

【００２２】また、請求項４に対応する発明では、上記
請求項３に対応する発明の車両用高周波方式電源装置に
おいて、放熱用の冷却フィンとして、ヒートパイプを用
いている。

【００２３】従って、請求項４に対応する発明の車両用
高周波方式電源装置においては、放熱用の冷却フィンと
して、ヒートパイプを用いることにより、半導体モジュ
ールおよびリアクトルおよびトランスの冷却効率を向上
させることができる。

【００２４】一方、請求項５に対応する発明では、直流
電圧を交流電圧に変換する半導体モジュールを冷却する
半導体冷却ユニットと、変換された電圧の波形を整形す
るリアクトル、および変換された電圧を所望の電圧に変
換するトランスとを備えて構成され、車両に電源を供給
する車両用電源装置において、半導体冷却ユニットの中
に、リアクトルおよびトランスを組込み、半導体冷却ユ
ニットを装置本体に取付けると、リアクトルおよびトラ
ンスが開放または半開放された部屋へ配置されるように
装置本体の箱枠構造としている。

【００２５】従って、請求項５に対応する発明の車両用
高周波方式電源装置においては、半導体冷却ユニットの
中に、リアクトルおよびトランスを組込み、半導体冷却
ユニットを装置本体に組込んだ時にリアクトルおよびト
ランスが開放または半開放された部屋へ配置されるよう
に装置本体の箱枠構造とすることにより、リアクトルお
よびトランスで発生した熱を、開放または半開放された
部屋から装置本体の外部へ排出して、装置本体内の温度
上昇を抑えることが可能となるため、装置本体内の電線
や電子・電気部品の長寿命化を図ることができる。ま
た、半導体冷却ユニットの中に、リアクトルおよびトラ
ンスを組込むことにより、半導体モジュールとリアクト
ルおよびトランスとの間に流れる高調波電流の流れる配
線を最短配線とすることが可能となるため、高調波電流
による有害なノイズを抑えることができ、電線の発熱部
も最小にすることができる。さらに、半導体冷却ユニッ
トは装置本体の外部で組立することが可能となるため、
半導体冷却ユニットの組立作業性も向上させることがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の車両用高周波方式電源装
置は、高周波方式により小型化されたリアクトルおよび
トランスと半導体ユニットとの配置位置を直近にするこ
とにより、高調波電流の流れる配線の長さを最短にし、
リアクトルおよびトランスで発生した熱を効率良く排熱
する構成としているものである。

【００２７】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２８】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による車両用高周波方式電源装置の機器配置構成例を
示す断面図である。

【００２９】図１において、車両用高周波方式電源装置
１ａは、半導体冷却ユニット２ａの直上に、リアクトル
およびトランス３ａを配置して、半導体冷却ユニット２
ａとリアクトルおよびトランス３ａとの間の配線４ａの
長さを最短にしている。

【００３０】また、リアクトルおよびトランス３ａを、
その他の電気品５ａと仕切った構成としている。

【００３１】さらに、リアクトルおよびトランス３ａを
配置している部屋を半開放された部屋６ａとし、この部
屋６ａに装置本体の底部側から外気を取入れて供給する
ダクト７を設けている。

【００３２】一方、半導体冷却ユニット２ａの側面側に
は、放熱用の冷却フィン８を取付けている。

【００３３】また、装置本体の天井部には、リアクトル
およびトランス３ａで発生して上記外気により導かれる
熱を外部へ排出する放熱用のベンチレータ９を設けてい
る。

【００３４】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用高周波方式電源装置においては、半導体冷
却ユニット２ａの直上に、リアクトルおよびトランス３
ａを配置していることにより、半導体モジュール１０と
リアクトルおよびトランス３ａとの間に流れる高調波電
流の流れる配線４ａを最短配線とすることが可能とな
る。このため、高調波電流によるその他の電気品５ａに
与える有害なノイズを抑えることができ、電線の発熱部
も最小にすることができる。

【００３５】また、半導体のモジュール１０で発生した
熱は、半導体冷却ユニット２ａに取付けられた冷却フィ
ン８から装置の外部に排熱され、さらにリアクトルおよ
びトランス３ａで発生した熱は、ダクト７から供給され
る外気と装置本体の天井部に設けられたベンチレータ９
により装置の外部に排熱される。

【００３６】すなわち、半導体モジュール１０の発熱を
半導体冷却ユニット２ａの冷却フィン８から装置外部へ
排出し、リアクトルおよびトランス３ａの発熱をダクト
７と装置天井部に設けられたベンチレータ９により装置
外部へ排出していることにより、装置本体内の温度上昇
を抑えることが可能となる。このため、装置本体内の電
線や電子・電気部品の長寿命化を図ることができる。

【００３７】さらに、リアクトルおよびトランス３ａを
配置した部屋６ａを半開放の部屋とし、外部からの雨水
の侵入がし難い構造としていることにより、リアクトル
およびトランス３ａの防水構造を軽減することができ、
リアクトルおよびトランス３ａの低コスト化を図ること
ができる。

【００３８】上述したように、本実施の形態による車両
用高周波方式電源装置では、ノイズを極力抑え、かつ装
置内温度上昇も抑制しつつ、低コスト化を図ることが可
能となる。

【００３９】（第２の実施の形態）図２は、本実施の形
態による車両用高周波方式電源装置の機器配置構成例を
示す断面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し
てそれぞれ示している。

【００４０】図２において、車両用高周波方式電源装置
１ｂは、半導体冷却ユニット２ｂの直上に、リアクトル
およびトランス３ａを配置し、半導体冷却ユニット２ｂ
とリアクトルおよびトランス３ａとの間の配線４ｂの長
さを最短にしている。

【００４１】ここで、特に半導体モジュール１０とリア
クトルおよびトランス３ａとの間の高調波電流の流れる
配線４ｂをより一層最短配線とするように、電線結合部
をワンタッチ式のソケットタイプカプラ１２として、半
導体冷却ユニット２ｂを取付けると同時に配線が結合さ
れるようにしている。

【００４２】一方、リアクトルおよびトランス３ａを、
その他の電気品５ａと仕切った構成としている。

【００４３】また、リアクトルおよびトランス３ａを配
置している部屋を半開放された部屋６ａとし、この部屋
６ａに装置本体の底部側から外気を取入れて供給するダ
クト７を設けている。

【００４４】一方、半導体冷却ユニット２ｂの側面側に
は、放熱用の冷却フィン８を取付けている。

【００４５】また、装置本体の天井部には、リアクトル
およびトランス３ａで発生して上記外気により導かれる
熱を外部へ排出する放熱用のベンチレータ９ａを設けて
いる。

【００４６】さらに、上記放熱用のベンチレータ９ａに
放熱用の冷却フィン１１を取付け、この放熱用の冷却フ
ィン１１に上記リアクトルおよびトランス３ａを取付け
ている。

【００４７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用高周波方式電源装置においては、半導体冷
却ユニット２ｂの直上に、リアクトルおよびトランス３
ａを配置していることにより、半導体モジュール１０と
リアクトルおよびトランス３ａとの間に流れる高調波電
流の流れる配線４ｂを最短配線とすることが可能とな
る。このため、高調波電流によるその他の電気品５ａに
与える有害なノイズを抑えることができ、電線の発熱部
も最小にすることができる。

【００４８】特に、この場合、半導体モジュール１０と
リアクトルおよびトランス３ａとの間の高調波電流の流
れる配線４ｂをより一層最短配線とするように、電線結
合部をワンタッチ式のソケットタイプカプラ１２とし
て、半導体冷却ユニット２ｂを取付けると同時に配線が
結合されるようにしていることにより、上記作用をより
一層効果的に奏することができると共に、半導体冷却ユ
ニット２ｂの組立作業性も向上させることができる。

【００４９】また、半導体のモジュール１０で発生した
熱は、半導体冷却ユニット２ｂに取付けられた冷却フィ
ン８から装置の外部に排熱され、さらにリアクトルおよ
びトランス３ａで発生した熱は、ダクト７から供給され
る外気と装置本体の天井部に設けられたベンチレータ９
により、装置の外部に効率良く排熱される。

【００５０】すなわち、半導体モジュール１０の発熱を
半導体冷却ユニット２ｂの冷却フィン８から装置外部へ
排出し、リアクトルおよびトランス３ａの発熱をダクト
７と装置天井部に設けられたベンチレータ９により装置
外部へ排出していることにより、装置本体内の温度上昇
を抑えることが可能となる。このため、装置本体内の電
線や電子・電気部品の長寿命化を図ることができる。

【００５１】特に、この場合、放熱用のベンチレータ９
に放熱用の冷却フィン１１を取付け、この冷却フィン１
１にリアクトルおよびトランス３ａを取付けていること
により、リアクトルおよびトランス３ａで発生した熱の
装置の外部への排熱効率を向上させることができる。

【００５２】さらに、リアクトルおよびトランス３ａを
配置した部屋６ａを半開放の部屋とし、外部からの雨水
の侵入がし難い構造としていることにより、リアクトル
およびトランス３ａの防水構造を軽減することができ、
リアクトルおよびトランス３ａの低コスト化を図ること
ができる。

【００５３】上述したように、本実施の形態による車両
用高周波方式電源装置では、ノイズを極力抑え、かつ装
置内温度上昇も抑制しつつ、低コスト化を図ることが可
能となる。

【００５４】さらに、リアクトルおよびトランス３ａで
発生した熱の装置の外部への排熱効率を向上させること
が可能となる。

【００５５】（第３の実施の形態）図３は、本実施の形
態による車両用高周波方式電源装置の機器配置構成例を
示す断面図であり、図１および図２と同一部分には同一
符号を付してそれぞれ示している。

【００５６】図３において、車両用高周波方式電源装置
１ｃは、装置本体の箱枠に、放熱用の冷却フィン８ａを
直接取付けている。

【００５７】また、上記冷却フィン８ａにより、開放さ
れた部屋６および半開放された部屋６ａと、密閉された
部屋とに仕切っている。そして、密閉された部屋側に、
半導体モジュール１０およびその他の電気品５ａを取付
け配置すると共に、開放された部屋６および半開放され
た部屋６ａに、リアクトルおよびトランス３ａを取付け
配置している。

【００５８】さらに、半導体モジュール１０とリアクト
ルおよびトランス３ａとの間の配線４ｃを、図４に平面
図を示すように、放熱用の冷却フィン８ａに設けられた
配線貫通用穴１３を通して施して、半導体モジュール１
０とリアクトルおよびトランス３ａとの間の配線４ｃの
長さを最短にしている。

【００５９】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用高周波方式電源装置においては、半導体モ
ジュール１０とリアクトルおよびトランス３ａとの間の
配線を、冷却フィン８ａに設けられた配線貫通用穴１３
を通して施していることにより、半導体モジュール１０
とリアクトルおよびトランス３ａとの間に流れる高調波
電流の流れる配線４ｃを最短配線とすることが可能とな
る。このため、高調波電流によるその他の電気品５ａに
与える有害なノイズを抑えることができ、電線の発熱部
も最小にすることができる。

【００６０】また、リアクトルおよびトランス３ａで発
生した熱は、冷却フィン８a、および開放された部屋６
および半開放された部屋６ａから装置の外部に排熱され
る。

【００６１】すなわち、リアクトルおよびトランス３ａ
の発熱を冷却フィン８a、および開放された部屋６およ
び半開放された部屋６ａにより装置外部へ排出している
ことにより、装置本体内の温度上昇を抑えることが可能
となる。このため、装置本体内の電線や電子・電気部品
の長寿命化を図ることができる。

【００６２】さらに、半導体モジュール１０とリアクト
ルおよびトランス３ａとの間の配線４ｃを、冷却フィン
８ａに設けられた配線貫通用穴１３を通して施している
ことにより、半導体冷却ユニットのフレームが無くなる
ため、装置本体の軽量化を図ることができる。

【００６３】上述したように、本実施の形態による車両
用高周波方式電源装置では、ノイズを極力抑え、かつ装
置内温度上昇も抑制しつつ、軽量化を図ることが可能と
なる。

【００６４】（第４の実施の形態）図５は、本実施の形
態による車両用高周波方式電源装置の機器配置構成例を
示す断面図であり、図１乃至図４と同一部分には同一符
号を付してそれぞれ示している。

【００６５】図４において、車両用高周波方式電源装置
１ｄは、装置本体の箱枠に、放熱用の冷却フィンとし
て、ヒートパイプ１５を組込んだべ一ス１４を取付けて
いる。

【００６６】また、上記ヒートパイプ１５を組込んだべ
一ス１４により、開放された部屋６と、密閉された部屋
とに仕切っている。そして、密閉された部屋側に、半導
体モジュール１０および図示しないその他の電気品を取
付け配置すると共に、開放された部屋６に、リアクトル
およびトランス３ａ、およびヒートパイプ１５を取付け
配置して半導体冷却ユニット２ｃを構成している。

【００６７】さらに、半導体モジュール１０とリアクト
ルおよびトランス３ａとの間の配線４ｄを、ベース１４
に設けられた穴を通して施して、半導体モジュール１０
とリアクトルおよびトランス３ａとの間の配線４ｄの長
さを最短にしている。

【００６８】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用高周波方式電源装置においては、半導体モ
ジュール１０とリアクトルおよびトランス３ａとの間の
配線を、ベース１４に設けられた穴を通して施している
ことにより、半導体モジュール１０とリアクトルおよび
トランス３ａとの間に流れる高調波電流の流れる配線４
ｄを最短配線とすることが可能となる。このため、高調
波電流によるその他の電気品に与える有害なノイズを抑
えることができ、電線の発熱部も最小にすることができ
る。

【００６９】また、リアクトルおよびトランス３ａで発
生した熱は、ヒートパイプ１５を組込んだべ一ス１４、
および開放された部屋６から装置の外部に排熱される。

【００７０】ここで、特に放熱用の冷却フィンとして、
ヒートパイプ１５を用いていることにより、半導体モジ
ュール１０、およびリアクトルおよびトランス３ａの冷
却効率を向上させることができる。

【００７１】すなわち、リアクトルおよびトランス３ａ
の発熱をヒートパイプ１５を組込んだべ一ス１４、およ
び開放された部屋６により装置外部へ排出していること
により、装置本体内の温度上昇をより一層効率良く抑え
ることが可能となる。このため、装置本体内の電線や電
子・電気部品のより一層の長寿命化を図ることができ
る。

【００７２】さらに、半導体モジュール１０とリアクト
ルおよびトランス３ａとの間の配線４ｃを、ベース１４
に設けられた穴を通して施していることにより、半導体
冷却ユニット２ｃのフレームが無くなるため、装置本体
の軽量化を図ることができる。

【００７３】上述したように、本実施の形態による車両
用高周波方式電源装置では、ノイズを極力抑え、かつ装
置内温度上昇も抑制しつつ、軽量化を図ることが可能と
なる。

【００７４】さらに、半導体モジュール１０、およびリ
アクトルおよびトランス３ａの冷却効率を向上させるこ
とが可能となる。

【００７５】（第５の実施の形態）図６は、本実施の形
態による車両用高周波方式電源装置の機器配置構成例を
示す断面図であり、図１乃至図５と同一部分には同一符
号を付してそれぞれ示している。

【００７６】図６において、車両用高周波方式電源装置
１ｅは、半導体冷却ユニット２ｃの中に、リアクトルお
よびトランス３ａを組込んで、半導体冷却ユニット２ｃ
とリアクトルおよびトランス３ａとの間の配線４ｅの長
さを最短にしている。

【００７７】また、半導体冷却ユニット２ｃを装置本体
に取付けると、リアクトルおよびトランス３ａが開放ま
たは半開放された部屋６，６ａへ配置されるように装置
本体の箱枠構造としている。

【００７８】さらに、半導体冷却ユニット２ｃの側面側
には、放熱用の冷却フィン８を取付けている。

【００７９】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用高周波方式電源装置においては、半導体冷
却ユニット２ｃの中に、リアクトルおよびトランス３ａ
を組込んでいることにより、半導体モジュール１０とリ
アクトルおよびトランス３ａとの間に流れる高調波電流
の流れる配線４ｅを最短配線とすることが可能となる。
このため、高調波電流による図示しないその他の電気品
に与える有害なノイズを抑えることができ、電線の発熱
部も最小にすることができる。

【００８０】また、半導体のモジュール１０で発生した
熱は、半導体冷却ユニット２ｃに取付けられた冷却フィ
ン８から装置の外部に排熱され、さらにリアクトルおよ
びトランス３ａで発生した熱は、開放または半開放され
た部屋６，６ａから装置の外部に排熱される。

【００８１】さらに、半導体冷却ユニット２ｃは装置本
体の外部で組立することが可能となるため、半導体冷却
ユニット２ｃの組立作業性も向上させることができる。

【００８２】上述したように、本実施の形態による車両
用高周波方式電源装置では、ノイズを極力抑え、かつ装
置内温度上昇も抑制しつつ、組立作業性も向上させるこ
とが可能となる。

【００８３】（その他の実施の形態）上記実施の形態で
は、本発明を鉄道車両に適用する場合について説明した
が、これに限らず、鉄道車両以外のその他の車両につい
ても本発明を同様に適用して、前述の場合と同様の作用
効果を得ることが可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用高
周波方式電源装置によれば、半導体モジュールを冷却す
る半導体冷却ユニットとリアクトルおよびトランスの配
置を改良するようにしているので、高調波電流の流れる
配線を最短の配線とすることができるため、装置内部お
よび装置外部に、高調波電流によるノイズの影響を及ぼ
すことのないように極力抑えることが可能となる。

【００８５】また、発熱源であるリアクトルおよびトラ
ンスの排熱効率を向上させることができるため、装置の
箱内温度上昇を抑えて、装置内の電線や電気・電子部品
の高寿命化を図ることが可能となる。

【００８６】さらに、リアクトルおよびトランスの小型
化、軽量化、低コスト化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用高周波方式電源装置の第１
の実施の形態を示す断面図。

【図２】本発明による車両用高周波方式電源装置の第２
の実施の形態を示す断面図。

【図３】本発明による車両用高周波方式電源装置の第３
の実施の形態を示す断面図。

【図４】同第３の実施の形態の車両用高周波方式電源装
置における冷却フィンの構成例を示す正面図および平面
図。

【図５】本発明による車両用高周波方式電源装置の第４
の実施の形態を示す断面図。

【図６】本発明による車両用高周波方式電源装置の第５
の実施の形態を示す断面図。

【図７】従来の車両用電源装置の機器配置構成例を示す
平面図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ…車両用高周波方式電源
装置 ２ａ，２ｂ，２ｃ…半導体冷却ユニット ３ａ…リアクトルおよびトランス ４ａ…配線 ５ａ…その他の電気品 ６…開放された部屋 ６ａ…半開放された部屋 ７…外気取り入れ用のダクト ８，８ａ…放熱用の冷却フィン ９，９ａ…ベンチレータ １０…半導体モジュール １１…トランス、リアクトル用の冷却フィン １２…ソケットタイプカプラ １３…配線貫通用穴 １４…べ一ス １５…ヒートパイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹森 貞知 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H007 AA01 BB06 CC32 HA01 HA04 HA06 5H115 PG01 PV09 UI27 UI31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧を交流電圧に変換する半導体モ
   ジュールを冷却する半導体冷却ユニットと、前記変換さ
   れた電圧の波形を整形するリアクトル、および前記変換
   された電圧を所望の電圧に変換するトランスとを備えて
   構成され、車両に電源を供給する車両用電源装置におい
   て、 前記半導体冷却ユニットの直上に、前記リアクトルおよ
   びトランスを配置し、 前記リアクトルおよびトランスを配置している部屋を半
   開放された部屋として、当該部屋に外気を取入れて供給
   するダクトを設け、 装置本体の天井部に、前記リアクトルおよびトランスで
   発生して前記外気により導かれる熱を外部へ排出する放
   熱用のベンチレータを設けて成ることを特徴とする車両
   用高周波方式電源装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の車両用高周波方式
   電源装置において、 前記放熱用のベンチレータに放熱用の冷却フィンを取付
   け、当該放熱用の冷却フィンに前記リアクトルおよびト
   ランスを取付けていることを特徴とする車両用高周波方
   式電源装置。
3. 【請求項３】 直流電圧を交流電圧に変換する半導体モ
   ジュールを冷却する半導体冷却ユニットと、前記変換さ
   れた電圧の波形を整形するリアクトル、および前記変換
   された電圧を所望の電圧に変換するトランスとを備えて
   構成され、車両に電源を供給する車両用電源装置におい
   て、 装置本体の箱枠に、放熱用の冷却フィンを直接取付け、 前記冷却フィンにより、開放された部屋と密閉された部
   屋とに仕切り、 前記密閉された部屋に前記半導体モジュールを取付ける
   と共に、前記開放された部屋に前記リアクトルおよびト
   ランスを取付け配置し、 前記半導体モジュールと前記リアクトルおよびトランス
   との間の配線を、前記放熱用の冷却フィンに設けられた
   配線貫通用穴を通して施して成ることを特徴とする車両
   用高周波方式電源装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載の車両用高周波方式
   電源装置において、 前記放熱用の冷却フィンとして、ヒートパイプを用いて
   いることを特徴とする車両用高周波方式電源装置。
5. 【請求項５】 直流電圧を交流電圧に変換する半導体モ
   ジュールを冷却する半導体冷却ユニットと、前記変換さ
   れた電圧の波形を整形するリアクトル、および前記変換
   された電圧を所望の電圧に変換するトランスとを備えて
   構成され、車両に電源を供給する車両用電源装置におい
   て、 前記半導体冷却ユニットの中に、前記リアクトルおよび
   トランスを組込み、 前記半導体冷却ユニットを装置本体に取付けると、前記
   リアクトルおよびトランスが開放または半開放された部
   屋へ配置されるように前記装置本体の箱枠構造として成
   ることを特徴とする車両用高周波方式電源装置。