JP2013119352A - 車両用電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、電力変換装置は、底面18を有する装置本体14と、装置本体内に配置され電力変換回路を構成する複数の半導体スイッチング素子26と、装置本体の底面から下向きに延出し、鉄道車両の走行風によって冷却される放熱フィン34を有する放熱部を含み、半導体スイッチング素子を冷却する冷却器28と、装置本体の底面から放熱フィンよりも下方に延出し、装置本体を支持可能な複数の支持脚60と、を備えている。複数の支持脚は、放熱フィンへの走行風の流入路から外れた位置に配置されている。
【選択図】図3
Description
(第1の実施形態)
図1ないし図4は、第1の実施形態に係る電力変換装置10を示している。電力変換装置10は、例えば、高速鉄道車両に電力を供給する電気車制御装置であり、車両12の床下に艤装される。
図8は、第2の実施形態に係る電力変換装置10を示している。第2の実施形態によれば、装置本体14の底面18に設けられた複数の支持脚60は、それぞれ折り畳み可能に設けられている。すなわち、各支持脚60は、放熱フィン34への走行風Cの流入路から外れた位置で、例えば、底面18の4隅に設けられ、装置本体14の底面から起立し放熱フィン34の下端よりも下方に延出する起立位置と、底面18に形成された凹所66内に収納され底面と平行に位置する収納位置と、の間を回動可能に装置本体14に取り付けられている。なお、支持脚60の回動方向は、走行風Cの方向あるいは走行風Cと直交する方向のいずれでもよい。また、電力変換装置10は、支持脚60を起立位置および収納位置にロックするロック機構を有している。
図9および図10は、第3の実施形態に係る電力変換装置10を示す斜視図および平面図である。これら図9および図10に示すように、第3の実施形態によれば、電力変換装置10は、装置本体14の底面に立設された第2支持脚68を更に備えている。第2支持脚68は、底面18の長手方向のほぼ中央位置に設けられ、放熱フィン34のほぼ中央部に対向している。第2支持脚68は、装置本体14の底面から放熱フィン34の下端よりも下方に延出し、その下端(底面)は、放熱フィン34よりも低い位置に配置されている。また、第2支持脚68は、放熱フィン34の最も冷却を必要とする領域、すなわち、第1素子群26aおよび第2素子群26bと重なる領域に向けて走行風Cを風向する風向面68aを有している。
図11は、第4の実施形態に係る電力変換装置10を示す斜視図である。第4の実施形態によれば、電力変換装置10は、装置本体14の底面である底面18に立設された複数、例えば、2本の板状の支持脚60を備えている。各支持脚60は、装置本体14の底面から放熱フィン34の下端よりも下方に延出し、支持脚60の下端(底面)は、放熱フィン34よりも低い位置に配置されている。本実施形態において、支持脚60の下端(底面)は、車両12の車両底面50とほぼ同じ高さに位置している。
このような板状の支持脚60を用いた場合でも、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図12および図13は、第4の実施形態に係る電力変換装置10を示す斜視図および断面図である。第5の実施形態によれば、電力変換装置10は、放熱フィン34の一部を肉厚に、かつ、他の放熱フィンよりも下方に延出して形成し、この放熱フィンにより支持脚60を構成している。例えば、放熱フィン34の内、底面18の長手方向、両端側に位置する放熱フィン、および、底面18の長手方向、中央部に位置する放熱フィンを、それぞれ十分な強度を有するように肉厚に形成し、更に、他の放熱フィン34よりも下方に突出るように高く形成することにより、これらの放熱フィンにより支持脚60を構成している。支持脚60の下端(底面)は、放熱フィン34よりも低い位置に配置されている。本実施形態において、支持脚60の下端(底面)は、車両12の車両底面50とほぼ同じ高さに位置している。各支持脚60は、車両12の走行方向と平行に延びている。
以上のように構成された第2ないし第5の実施形態によれば、小型、軽量化が可能であるとともに放熱ファンの損傷を防止することが可能な車両用の電力変換装置が得られる。
26…半導体スイッチング素子、26a…第1素子群、26b…第2素子群、
28…冷却器、30…制御部、32…冷却ブロック、34…放熱フィン、
48…カウルカバー、50…車両底面、60…支持脚、62…ステイ、
64a…第1スロープ底板、64b…第2スロープ底板、68…第2支持脚、
68a…風向面
Claims (8)
- 底面を有する装置本体内に配置され電力変換回路を構成する複数の半導体スイッチング素子と、
前記装置本体の底面から下向きに延出し、鉄道車両の走行風によって冷却される放熱フィンを有する放熱部を含み、前記半導体スイッチング素子を冷却する冷却器と、
前記装置本体の底面から前記放熱フィンよりも下方に延出し、前記装置本体を支持可能な複数の支持脚と、
前記複数の支持脚は、前記放熱フィンへの走行風の流入路から外れた位置に配置されている鉄道車両用の電力変換装置。 - 前記支持脚は、前記装置本体に対して取り外し可能に取り付けられ、前記放熱フィンよりも底面側に取付け部を有する請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記装置本体の底面から前記放熱フィンよりも下方に延出し、前記装置本体を支持可能な第2支持脚を備え、この第2支持脚は、前記放熱フィンへの走行風の流入路上に設けられ、前記走行風を前記半導体スイッチング素子の方向へ風向する風向部を有する請求項1又は2に記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子は、第1電力変換回路を構成する第1素子郡と、第2電力変換回路を構成する第2素子郡とを含み、
前記冷却器は、前記第1素子郡および第2素子郡が載置された受熱面を有する冷却ブロックと、この冷却ブロックから延出する前記複数の放熱フィンとを備え、
前記複数の放熱フィンは、車両の走行方向とほぼ平行に設けられているとともに、車両の走行方向と直交する方向に隙間を置いて並んで設けられ、
前記第2支持脚は、前記底面上で、前記第1素子群と第2素子郡との間に位置している請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記第2支持脚の風後部は、前記通風を前記第1素子郡方向および第2素子郡方向へ風向する風向面を有している請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記支持脚は、前記装置本体に対して、折り畳み可能に支持されている請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記支持脚は、他の部材を取り付け可能な取付け部を有している請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記放熱フィンは、車両の走行方向とほぼ平行に設けられているとともに、車両の走行方向と直交する方向に隙間を置いて並んで複数設けられ、放熱フィンの一部は、他の放熱フィンよりも下方に延出し、かつ、他の放熱フィンよりも高い強度を有し、前記支持脚を構成している請求項1に記載の電力変換装置。
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