JP2005223277A - Power conversion apparatus for railway vehicle - Google Patents

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節生 桑畑
Mitsuhiro Sato
充宏 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion apparatus for a railway vehicle, by which the temperature rise in the power conversion apparatus can be suppressed. <P>SOLUTION: The power conversion apparatus for a railway vehicle is arranged under the floor of the vehicle, and provided with a cooler for cooling a semiconductor element. The conversion apparatus comprises a meandering capillary heat pipe, connected to the ceiling plate of the power conversion apparatus and having a plurality of projections, a cooling medium sealed in the heat pipe, and a heat radiation fin connected to the end of the heat pipe. The heat radiation fin cools the inside of the power conversion apparatus via the heat pipe and the cooling medium. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、鉄道車両用電力変換装置に関する。 The present invention relates to a railway vehicle power converter.

従来の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図１３は、従来の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。   A conventional railway vehicle power converter will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional railway vehicle power converter.

従来の鉄道車両用電力変換装置は、半導体素子１と、この半導体素子１と接続された受熱部２と、この受熱部２に一端が埋め込まれたヒートパイプ３とこのヒートパイプと接続された放熱フィン８から主に構成されていた。   A conventional railway vehicle power converter includes a semiconductor element 1, a heat receiving part 2 connected to the semiconductor element 1, a heat pipe 3 having one end embedded in the heat receiving part 2, and heat dissipation connected to the heat pipe. Mainly composed of fins 8.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、スイッチング動作等により半導体素子１が熱を発した場合には、その熱は受熱部２，ヒートパイプ３を介して放熱フィン８に伝熱され、大気に放熱されていた。 In the railway vehicle power converter configured as described above, when the semiconductor element 1 generates heat by a switching operation or the like, the heat is transferred to the radiating fins 8 through the heat receiving portion 2 and the heat pipe 3. The heat was released to the atmosphere.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、半導体素子１を冷却する冷却器（受熱部２，ヒートパイプ３，放熱フィン８から主に構成される）を備えているため、半導体素子１の温度が半導体素子の動作許容温度を超える事を防止することが出来る。
特開平６−１６３７７０号公報 Since the railway vehicle power converter configured as described above includes a cooler (mainly composed of the heat receiving portion 2, the heat pipe 3, and the radiation fins 8) for cooling the semiconductor element 1, the semiconductor element 1 Can be prevented from exceeding the allowable operating temperature of the semiconductor element.
JP-A-6-163770

しかし、従来の鉄道車両用電力変換装置においては、半導体素子１からの発熱を１００％装置外に放熱させることは出来ず、数％の熱が装置内に残ってしまい、更に制御を目的とした他の電気品５や主回路電流を流す電線、導体類が発熱することにより、装置内の温度が上昇し、電力変換装置内の電気品５の動作許容温度まで、鉄道車両用電力変換装置内の温度が下がらない場合がある。 However, in the conventional railway vehicle power conversion device, the heat generated from the semiconductor element 1 cannot be dissipated 100% outside the device, and a few percent of the heat remains in the device for further control purposes. The other electrical product 5 and the wires and conductors through which the main circuit current flows generate heat, so that the temperature in the device rises and the electric vehicle 5 in the power conversion device reaches the allowable operating temperature in the railway vehicle power conversion device. The temperature may not drop.

そこで、本発明の目的は、装置内が高温化することを抑制することが出来る鉄道車両用電力変換装置を提供することである。 Then, the objective of this invention is providing the power converter device for rail vehicles which can suppress that the inside of an apparatus becomes high temperature.

上記課題は、車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、当該鉄道車両用電力変換装置の天井板と接続され、複数の突起を有する蛇行細管ヒートパイプと、前記蛇行細管ヒートパイプ内に封入された冷媒と、前記蛇行細管ヒートパイプの端部に接続された放熱フィンとを有し、前記放熱フィンは、前記蛇行細管ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内を冷却することにより達成することが出来る。   An object of the present invention is to provide a railroad vehicle power converter having a cooler for cooling a semiconductor element, which is installed under the vehicle floor, and is connected to a ceiling plate of the railcar power converter and has a meandering capillary heat having a plurality of protrusions. A pipe, a refrigerant sealed in the meandering capillary heat pipe, and a heat radiation fin connected to an end of the meandering capillary heat pipe, the heat radiation fin passing through the meandering capillary heat pipe and the refrigerant This can be achieved by cooling the inside of the railway vehicle power converter.

上記課題は、車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、当該鉄道車両用電力変換装置の側板と接続された装置点検カバーと、前記装置点検カバーと接続された蛇行細管ヒートパイプと、前記蛇行細管ヒートパイプ内に封入された冷媒と、前記蛇行細管ヒートパイプに接続された放熱フィンとを有し、前記放熱フィンは、前記蛇行細管ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内の熱を放熱することにより達成することが出来る。   In the power conversion device for a railway vehicle provided with a cooler that is installed under the vehicle floor and cools the semiconductor element, the above-described problem is a device inspection cover connected to a side plate of the power conversion device for the rail vehicle, and the device inspection cover. A meandering capillary tube heat pipe connected to the meandering tube, a refrigerant sealed in the meandering capillary tube heat pipe, and a radiation fin connected to the meandering capillary tube heat pipe, wherein the radiation fin includes the meandering capillary tube heat pipe and This can be achieved by dissipating the heat in the railway vehicle power converter through the refrigerant.

上記課題は、半導体素子を冷却する第１の冷却器と、当該鉄道車両用電力変換装置の筐体内部を冷却するための第２の冷却器を備えたことにより達成することが出来る。   The above-mentioned subject can be achieved by providing the 1st cooler which cools a semiconductor element, and the 2nd cooler for cooling the inside of the case of the power converter for rail vehicles concerned.

上記課題は、車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、前記冷却器とは異なる側面に設置され、当該鉄道車両用電力変換装置を冷却することによって達成することが出来る。   In the power conversion device for a railway vehicle provided with a cooler that cools a semiconductor element, the above-described problem is installed on a side surface different from the cooler, and cools the power conversion device for a rail vehicle. Can be achieved.

上記課題は、車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、当該鉄道車両用電力変換装置の天井板と接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプ内に封入された冷媒と、前記ヒートパイプの端部に接続された放熱フィンとを有し、前記放熱フィンは、前記ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内の熱を放熱することによって達成出来る。   In the power conversion device for a railway vehicle, which is installed under the vehicle floor and includes a cooler that cools the semiconductor element, the heat pipe connected to the ceiling plate of the power conversion device for the rail vehicle, and the inside of the heat pipe And a heat dissipating fin connected to an end of the heat pipe, and the heat dissipating fin dissipates the heat in the power converter for the railway vehicle via the heat pipe and the refrigerant. Can be achieved.

本発明により、装置内が高温化することを抑制することが出来る鉄道車両用電力変換装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a railway vehicle power conversion device capable of suppressing the temperature inside the device from increasing.

（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。図２は、本発明に基づく第１の実施の形態の側面図である。尚、図１３に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (First embodiment)
A railway vehicle power converter according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a railway vehicle power converter according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the first embodiment according to the present invention. Note that the same structural elements as those shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置は、プレート形状のループ型蛇行細管ヒートパイプ６，半導体スタック７（半導体素子及びその周辺回路の電気品で構成される），電気品５，放熱フィン８，装置天井板９，冷媒１０から構成されている。   A railcar power converter according to a first embodiment of the present invention includes a plate-shaped loop-type meandering capillary heat pipe 6, a semiconductor stack 7 (consisting of electrical components of a semiconductor element and its peripheral circuits), electrical Product 5, heat radiation fin 8, device ceiling plate 9, and refrigerant 10.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、プレート形状のループ型蛇行細管ヒートパイプ６は、装置天井板９に取り付けられている。蛇行細管ヒートパイプ６の車両側方側の端部には、放熱フィン８が接続されている。蛇行細管ヒートパイプ６の内部に、冷媒１０が封入され、蛇行細管ヒートパイプ６内を動く。半導体スタック７及び電気品５は、電力変換装置内に設置されている。   In the railway vehicle power converter configured as described above, the plate-shaped loop-type meandering capillary heat pipe 6 is attached to the apparatus ceiling plate 9. A heat radiation fin 8 is connected to the end of the meandering capillary tube heat pipe 6 on the side of the vehicle. The refrigerant 10 is enclosed in the meandering capillary heat pipe 6 and moves in the meandering capillary heat pipe 6. The semiconductor stack 7 and the electrical product 5 are installed in the power converter.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、半導体素子及びその周辺回路の電気品で構成された半導体スタック７や制御を目的とした他の電気品類３より発熱され、電力変換装置１０内に残ってしまう熱を、装置天井板９に設けられた蛇行細管ヒートパイプ６と車両側面部に設けられた放熱フィン５により放熱をする。   In the railway vehicle power conversion device configured as described above, heat is generated from the semiconductor stack 7 including the electrical components of the semiconductor element and its peripheral circuits and the other electrical components 3 for control purposes, and is generated in the power conversion device 10. The remaining heat is radiated by the meandering capillary heat pipe 6 provided on the apparatus ceiling plate 9 and the heat radiation fin 5 provided on the side surface of the vehicle.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、複数の突起を有し、通常のヒートパイプよりも冷却効率が高い。また、蛇行細管ヒートパイプ６内には、冷媒１０が封入されていて、尚且つ冷媒が蛇行してヒートパイプ内を流れるので、ヒートパイプ内の熱分布もほぼ均等になり、効率的な放熱をすることが出来る。   In the railway vehicle power converter thus configured, the meandering capillary heat pipe 6 has a plurality of protrusions, and has a higher cooling efficiency than a normal heat pipe. In addition, since the refrigerant 10 is sealed in the meandering capillary heat pipe 6 and the refrigerant meanders and flows in the heat pipe, the heat distribution in the heat pipe becomes almost uniform, and efficient heat dissipation is achieved. I can do it.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、半導体素子１を冷却する冷却器のほかに、電力変換装置内を冷却する冷却機構を有しているため、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railroad vehicle power converter configured as described above has a cooling mechanism that cools the power converter in addition to the cooler that cools the semiconductor element 1, so that the temperature inside the apparatus can be increased. Can be suppressed.

（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図３は、本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。図４は、本発明に基づく第２の実施の形態の側面図である。尚、図１及び図２に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
A railway vehicle power converter according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of a railway vehicle power converter according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view of the second embodiment according to the present invention. In addition, about the thing same as what was described in FIG.1 and FIG.2, it attaches | subjects a same sign and abbreviate | omits description.

本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置が、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置と異なる点は、蛇行細管ヒートパイプ６ａが、Ｌ字型をしていて、それに伴い放熱フィン５の向きも９０度回転している。   The railway vehicle power converter according to the second embodiment based on the present invention differs from the railway vehicle power converter according to the first embodiment based on the present invention in that the meandering capillary heat pipe 6a is L-shaped. It has a mold, and accordingly, the direction of the radiating fin 5 is also rotated by 90 degrees.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６ａをＬ字型としているので、設置スペースに制限のある鉄道車両内で、ぎ装限界まで取り付けることが可能となる。そのため、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置よりも、放熱面積が広くなり、その結果冷却効率も上昇する。   In the railway vehicle power converter configured as described above, the meandering capillary tube heat pipe 6a is L-shaped, so that it can be attached up to the limit of fitting in a railway vehicle with limited installation space. Therefore, the heat radiation area is larger than that of the railway vehicle power converter according to the first embodiment of the present invention, and as a result, the cooling efficiency is also increased.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、複数の突起を有しているので、通常のヒートパイプよりも冷却効率が高い。また、蛇行細管ヒートパイプ６内には、冷媒１０が封入されているので、ヒートパイプ内の熱分布もほぼ均等になり、効率的な放熱をすることが出来る。   In the railway vehicle power converter configured in this way, the meandering capillary heat pipe 6 has a plurality of protrusions, and thus has a higher cooling efficiency than a normal heat pipe. Moreover, since the refrigerant | coolant 10 is enclosed in the meandering thin tube heat pipe 6, the heat distribution in a heat pipe also becomes substantially equal and can thermally radiate efficiently.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図５は、本発明に基づく第３の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図である。尚、図１乃至図４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Third embodiment)
A railway vehicle power converter according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a configuration diagram of a railway vehicle power converter according to a third embodiment of the present invention. Components identical in structure to those described in FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第３の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置は、蛇行細管ヒートパイプ６ｂがＴ字型となっている。   In the railway vehicle power converter according to the third embodiment of the present invention, the meandering capillary heat pipe 6b is T-shaped.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６ａをＴ字型としているので、設置スペースに制限のある鉄道車両内で、ぎ装限界まで取り付けることが可能となる。そのため、本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置よりも、放熱面積が広くなり、その結果冷却効率も上昇する。   In the railway vehicle power conversion device configured as described above, the meandering capillary tube heat pipe 6a has a T-shape, so that it can be attached up to the fitting limit in a railway vehicle having a limited installation space. Therefore, the heat radiation area becomes larger than that of the railway vehicle power converter according to the second embodiment of the present invention, and as a result, the cooling efficiency also increases.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、複数の突起を有しているので、通常のヒートパイプよりも冷却効率が高い。また、蛇行細管ヒートパイプ６内には、冷媒１０が封入されているので、ヒートパイプ内の熱分布もほぼ均等になり、効率的な放熱をすることが出来る。   In the railway vehicle power converter configured in this way, the meandering capillary heat pipe 6 has a plurality of protrusions, and thus has a higher cooling efficiency than a normal heat pipe. Moreover, since the refrigerant | coolant 10 is enclosed in the meandering thin tube heat pipe 6, the heat distribution in a heat pipe also becomes substantially equal and can thermally radiate efficiently.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第４の実施の形態）
本発明に基づく第４の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図６は、本発明に基づく第４の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図である。尚、図１乃至図５に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Fourth embodiment)
A railcar power converter according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a railway vehicle power converter according to a fourth embodiment of the present invention. The same structural elements as those shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本発明に基づく第４の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、局部的に熱損失が大きい部位（半導体スタック７や電気品５）の近傍に、配置されている。   In the railway vehicle power converter according to the fourth embodiment of the present invention, the meandering capillary heat pipe 6 is disposed in the vicinity of a portion (semiconductor stack 7 or electrical component 5) where heat loss is locally large. Yes.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６が、局部的に熱損失が大きい部位の近傍に配置されているので、電力変換装置内の熱が、蛇行細管ヒートパイプ６に伝熱される熱量も増える。冷却性能も高くなる。   In the railway vehicle power converter thus configured, the meandering capillary tube heat pipe 6 is disposed in the vicinity of a portion where heat loss is locally large, so that the heat in the power converter device is converted into a meandering capillary tube heat pipe. The amount of heat transferred to 6 also increases. Cooling performance is also improved.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、複数の突起を有しているので、通常のヒートパイプよりも冷却効率が高い。また、蛇行細管ヒートパイプ６内には、冷媒１０が封入されているので、ヒートパイプ内の熱分布もほぼ均等になり、効率的な放熱をすることが出来る。   In the railway vehicle power converter configured in this way, the meandering capillary heat pipe 6 has a plurality of protrusions, and thus has a higher cooling efficiency than a normal heat pipe. Moreover, since the refrigerant | coolant 10 is enclosed in the meandering thin tube heat pipe 6, the heat distribution in a heat pipe also becomes substantially equal and can thermally radiate efficiently.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第５の実施の形態）
本発明に基づく第５の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図７は、本発明に基づく第５の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図である。尚、図１乃至図６に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Fifth embodiment)
A railcar power converter according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7: is a block diagram of the power converter device for rail vehicles of 5th Embodiment based on this invention. Note that the same structural elements as those described in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第５の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６ｄは、点検カバー１１に取り付けられ、その構造自体も、蛇行細管ヒートパイプ６に比べて簡素化している。   In the railway vehicle power converter according to the fifth embodiment of the present invention, the meandering capillary heat pipe 6d is attached to the inspection cover 11, and the structure itself is simplified compared to the meandering capillary heat pipe 6. .

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、蛇行細管ヒートパイプ６ｄを簡素化し、点検カバー１１に取り付けたため、蛇行細管ヒートパイプ６ｄのメンテナンスも簡素化することができる。   The railway vehicle power converter configured in this manner simplifies the meandering capillary heat pipe 6d and attaches it to the inspection cover 11, so that maintenance of the meandering capillary heat pipe 6d can also be simplified.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第６の実施の形態）
本発明に基づく第６の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図８は、本発明に基づく第６の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図である。尚、図１乃至図７に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Sixth embodiment)
A railcar power converter according to a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 8 is a configuration diagram of a railway vehicle power converter according to the sixth embodiment of the present invention. The same structural elements as those shown in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本発明に基づく第６の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置は、装置天井板９に蛇行細管ヒートパイプ６を接続している。装置天井板９の内側は、放熱フィン１２が接続されている。また、点検カバー１１の内側にも、放熱フィン１２が接続されている。   In the railway vehicle power converter according to the sixth embodiment of the present invention, the meandering capillary heat pipe 6 is connected to the device ceiling plate 9. On the inner side of the device ceiling plate 9, heat radiating fins 12 are connected. In addition, the radiation fins 12 are connected to the inside of the inspection cover 11.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６は、複数の突起を有しているので、通常のヒートパイプよりも冷却効率が高い。また、蛇行細管ヒートパイプ６内には、冷媒１０が封入されているので、ヒートパイプ内の熱分布もほぼ均等になり、効率的な放熱をすることが出来る。   In the railway vehicle power converter configured in this way, the meandering capillary heat pipe 6 has a plurality of protrusions, and thus has a higher cooling efficiency than a normal heat pipe. Moreover, since the refrigerant | coolant 10 is enclosed in the meandering thin tube heat pipe 6, the heat distribution in a heat pipe also becomes substantially equal and can thermally radiate efficiently.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第７の実施の形態）
本発明に基づく第７の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図９は、本発明に基づく第７の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。尚、図１乃至図８に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Seventh embodiment)
A railcar power converter according to a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a cross-sectional view of a power conversion apparatus for a railway vehicle according to a seventh embodiment based on the present invention. The same structural elements as those shown in FIG. 1 to FIG.

本発明に基づく第７の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置において、蛇行細管ヒートパイプ６の端部を、半導体素子１を冷却する冷却器の反対側（車体中央側）に突出させたことを特徴としている。そのため、冷却器によって走行風が遮られることもなく、蛇行細管ヒートパイプ６に走行風が流れやすくなる。 In the railway vehicle power converter according to the seventh embodiment of the present invention, the end of the meandering capillary tube heat pipe 6 is protruded to the opposite side (vehicle body center side) of the cooler that cools the semiconductor element 1. It is characterized by. For this reason, the traveling wind is easy to flow through the meandering capillary heat pipe 6 without being blocked by the cooler.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、装置内が高温化することを抑制することが出来る。 The railway vehicle power converter configured as described above can suppress the temperature inside the apparatus from increasing.

（第８の実施の形態）
本発明に基づく第８の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図１０は、本発明に基づく第８の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。尚、図１乃至図９に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Eighth embodiment)
A railcar power converter according to an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 10 is a cross-sectional view of a railroad vehicle power converter according to an eighth embodiment of the present invention. The same structural elements as those shown in FIGS. 1 to 9 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本発明に基づく第８の実施の形態の電力変換装置において、受熱部２の一方の側面には、半導体素子１が接続され、受熱部２の他方の側面には放熱フィン４が、車体中央側に突出し接続されている。電力変換装置の、車体側方側の側面には、放熱フィン１２が接続されている。   In the power conversion device according to the eighth embodiment of the present invention, the semiconductor element 1 is connected to one side surface of the heat receiving unit 2, and the radiating fin 4 is connected to the other side surface of the heat receiving unit 2. Protruding and connected. A heat radiating fin 12 is connected to the side surface of the power conversion device on the side of the vehicle body.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、電力変換装置内部を冷却するための放熱フィン１２が、半導体素子１を冷却するための放熱フィン４とは異なる側面に突出しているため、放熱フィン４により走行風が遮られることがなく、冷却効率が上がる。   In the railway vehicle power conversion device configured as described above, the heat radiation fins 12 for cooling the inside of the power conversion device protrude from the side surfaces different from the heat radiation fins 4 for cooling the semiconductor element 1. The running wind is not blocked by the fins 4 and the cooling efficiency is improved.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、放熱フィン４及び放熱フィン１２により冷却機構を構成しているため、ヒートパイプを用いた冷却機構に比べ、軽量化することが出来る。また、防音効果を上げるため、車体側方側にカバーを取り付けるのも好ましい。   Since the railroad vehicle power converter configured as described above has a cooling mechanism constituted by the radiation fins 4 and the radiation fins 12, it can be reduced in weight as compared with a cooling mechanism using a heat pipe. In order to improve the soundproofing effect, it is also preferable to attach a cover to the side of the vehicle body.

（第９の実施の形態）
本発明に基づく第９の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図１１は、本発明に基づく第９の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。尚、図１乃至図１０に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Ninth embodiment)
A railcar power converter according to a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 11: is sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 9th Embodiment based on this invention. The same structural elements as those shown in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第９の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置が、本発明に基づく第８の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置と異なる点は、電力変換装置の内部を冷却するための放熱フィン１２が、装置天井板９に設けられているという点である。   The railway vehicle power converter according to the ninth embodiment based on the present invention is different from the railway vehicle power converter according to the eighth embodiment based on the present invention in order to cool the inside of the power converter. The radiating fins 12 are provided on the apparatus ceiling plate 9.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、電力変換装置内部を冷却するための放熱フィン１２が、半導体素子１を冷却するための放熱フィン４とは異なる面に突出しているため、放熱フィン４により走行風が遮られることがなく、冷却効率が上がる。   In the railway vehicle power converter configured as described above, the heat radiation fin 12 for cooling the inside of the power conversion device protrudes on a different surface from the heat radiation fin 4 for cooling the semiconductor element 1. The running wind is not blocked by the fins 4 and the cooling efficiency is improved.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、放熱フィン４及び放熱フィン１２により冷却機構を構成しているため、ヒートパイプを用いた冷却機構に比べ、軽量化することが出来る。また、防音効果を上げるため、車体側方側にカバーを取り付けるのも好ましい。   Since the railroad vehicle power converter configured as described above has a cooling mechanism constituted by the radiation fins 4 and the radiation fins 12, it can be reduced in weight as compared with a cooling mechanism using a heat pipe. In order to improve the soundproofing effect, it is also preferable to attach a cover to the side of the vehicle body.

（第１０の実施の形態）
本発明に基づく第１０の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。図１２は、本発明に基づく第１０の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図である。尚、図１乃至図１１に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Tenth embodiment)
A railcar power converter according to a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 12 is a cross-sectional view of a railway vehicle power converter according to a tenth embodiment of the present invention. Note that the same structural elements as those described in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第１０の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置が、本発明に基づく第９の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置と異なる点は、放熱フィン１２が、線路と略並行に設けられ、放熱フィン４が、装置天井板９と略並行に設けられているという点である。   The railway vehicle power converter according to the tenth embodiment based on the present invention is different from the railway vehicle power converter according to the ninth embodiment based on the present invention in that the radiating fins 12 are substantially parallel to the track. The radiating fins 4 are provided substantially in parallel with the device ceiling plate 9.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置において、電力変換装置内部を冷却するための放熱フィン１２が、半導体素子１を冷却するための放熱フィン４とは異なる面に突出しているため、放熱フィン４により走行風が遮られることがなく、冷却効率が上がる。   In the railway vehicle power converter configured as described above, the heat radiating fins 12 for cooling the inside of the power converter are projected on a different surface from the heat radiating fins 4 for cooling the semiconductor element 1. The traveling wind is not blocked by the fins 4 and the cooling efficiency is increased.

このように構成された鉄道車両用電力変換装置は、放熱フィン４及び放熱フィン１２により冷却機構を構成しているため、ヒートパイプを用いた冷却機構に比べ、軽量化することが出来る。また、防音効果を上げるため、車体側方側にカバーを取り付けるのも好ましい。   Since the railroad vehicle power converter configured as described above has a cooling mechanism constituted by the radiation fins 4 and the radiation fins 12, it can be reduced in weight as compared with a cooling mechanism using a heat pipe. In order to improve the soundproofing effect, it is also preferable to attach a cover to the side of the vehicle body.

本発明に基づく第１の実施の形態乃至第７の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の説明においては、効果が高いと考えられる蛇行細管ヒートパイプを用いて説明したが、普通のヒートパイプを使用しても良い。   In the description of the railway vehicle power converters according to the first to seventh embodiments of the present invention, the meandering capillary heat pipe considered to be highly effective has been described. May be used.

本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram of the railway vehicle power converter device of 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 2nd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。The block diagram of the power converter device for rail vehicles of 2nd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第３の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。The block diagram of the power converter device for rail vehicles of 3rd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第４の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。The block diagram of the power converter device for rail vehicles of 4th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第５の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。The block diagram of the power converter device for rail vehicles of 5th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第６の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の構成図。The block diagram of the power converter device for rail vehicles of 6th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第７の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 7th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第８の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 8th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第９の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 9th Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第１０の実施の形態の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device for rail vehicles of 10th Embodiment based on this invention. 従来の鉄道車両用電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the conventional power converter device for rail vehicles.

符号の説明Explanation of symbols

１ 半導体素子
２ 受熱部
３ ヒートパイプ
４ 放熱フィン
５ 電気品
６ 蛇行細管ヒートパイプ
７ 半導体スタック
８ 放熱フィン
９ 装置天井板
１０ 冷媒
１１ 点検カバー
１２ 放熱フィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Heat-receiving part 3 Heat pipe 4 Radiation fin 5 Electric goods 6 Meandering heat pipe 7 Semiconductor stack 8 Radiation fin 9 Apparatus ceiling board 10 Refrigerant 11 Inspection cover 12 Radiation fin

Claims (8)

車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、
当該鉄道車両用電力変換装置の天井板と接続された蛇行細管ヒートパイプと、
前記蛇行細管ヒートパイプ内に封入された冷媒と、
前記蛇行細管ヒートパイプの端部に接続された放熱フィンとを有し、
前記放熱フィンは、前記蛇行細管ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内の熱を放熱することを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In a railway vehicle power conversion device that is installed under a vehicle floor and includes a cooler that cools a semiconductor element,
A meandering capillary heat pipe connected to the ceiling plate of the railway vehicle power converter,
A refrigerant sealed in the meandering capillary heat pipe;
A heat dissipating fin connected to an end of the meandering capillary heat pipe;
The heat dissipation fin dissipates heat in the power conversion apparatus for railway vehicles via the meandering capillary heat pipe and the refrigerant. 前記請求項１記載の鉄道車両用電力変換装置において、
前記蛇行細管ヒートパイプは、Ｌ字型であることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In the railway vehicle power converter according to claim 1,
The meandering capillary tube heat pipe is L-shaped, and is a railway vehicle power converter. 前記請求項１記載の鉄道車両用電力変換装置において、
前記蛇行細管ヒートパイプは、Ｔ字型であることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In the railway vehicle power converter according to claim 1,
The meandering capillary tube heat pipe is T-shaped, and is a railway vehicle power converter. 前記請求項３記載の鉄道車両用電力変換装置において、前記蛇行細管ヒートパイプの一部が、前記鉄道車両用電力変換装置の筐体の内部に設けられていることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。   The railway vehicle power converter according to claim 3, wherein a part of the meandering capillary tube heat pipe is provided inside a casing of the railway vehicle power converter. Conversion device. 車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、
当該鉄道車両用電力変換装置の側板と接続された装置点検カバーと、
前記装置点検カバーと接続された蛇行細管ヒートパイプと、
前記蛇行細管ヒートパイプ内に封入された冷媒と、
前記蛇行細管ヒートパイプに接続された放熱フィンとを有し、
前記放熱フィンは、前記蛇行細管ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内の熱を放熱することを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In a railway vehicle power conversion device that is installed under a vehicle floor and includes a cooler that cools a semiconductor element,
A device inspection cover connected to the side plate of the railway vehicle power converter;
A meandering capillary heat pipe connected to the device inspection cover;
A refrigerant sealed in the meandering capillary heat pipe;
A heat dissipating fin connected to the meandering capillary heat pipe;
The heat dissipation fin dissipates heat in the power conversion apparatus for railway vehicles via the meandering capillary heat pipe and the refrigerant. 半導体素子を冷却する第１の冷却器と、
当該鉄道車両用電力変換装置の筐体内部を冷却するための第２の冷却器を備えたことを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 A first cooler for cooling the semiconductor element;
A railway vehicle power converter comprising a second cooler for cooling the inside of the housing of the railway vehicle power converter. 車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、
前記冷却器とは異なる側面に設置され、当該鉄道車両用電力変換装置を冷却することを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In a railway vehicle power conversion device that is installed under a vehicle floor and includes a cooler that cools a semiconductor element,
A railroad vehicle power converter, which is installed on a different side from the cooler and cools the railcar power converter. 車両床下に設置され、半導体素子を冷却する冷却器を備えた鉄道車両用電力変換装置において、
当該鉄道車両用電力変換装置の天井板と接続されたヒートパイプと、
前記ヒートパイプ内に封入された冷媒と、
前記ヒートパイプの端部に接続された放熱フィンとを有し、
前記放熱フィンは、前記ヒートパイプ及び冷媒を介して、当該鉄道車両用電力変換装置内の熱を放熱することを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 In a railway vehicle power conversion device that is installed under a vehicle floor and includes a cooler that cools a semiconductor element,
A heat pipe connected to the ceiling plate of the power converter for the railway vehicle;
A refrigerant sealed in the heat pipe;
A heat dissipating fin connected to an end of the heat pipe;
The heat radiation fin dissipates heat in the power conversion apparatus for a railway vehicle through the heat pipe and the refrigerant, and the power conversion apparatus for a railway vehicle is characterized in that
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