JP2021172171A - Power conversion device for railway vehicle - Google Patents

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勇樹 矢野
Yuki Yano
将光 滝沢
Masamitsu Takizawa
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Abstract

To provide a power conversion device for a railway vehicle which suppresses cooling function degrading of a heat radiation part caused by a foreign object adhesion and a contamination.SOLUTION: A power conversion device 100 comprises: a power conversion unit 1 (2) which includes a power conversion part body 1a (2a) and a heat radiation part 1b (2a) for dissipating a heat in the power conversion part body 1a (2a); a unit fitting frame 3 to receive the power conversion unit 1 (2); and a sealed housing 10 which is installed in a railway vehicle 101 and stores the unit fitting frame 3 internally. The device is constituted to store the heat radiation part 1b (2a) in the sealed housing 10 by means of storing, in the housing 10, the unit fitting frame 3 in which the power conversion unit 1 (2) that includes a heat radiation part 1b (2a) is stored.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

この発明は、鉄道車両用電力変換装置に関し、特に、放熱部が筐体内に収納可能に構成されている鉄道車両用電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device for a railroad vehicle, and more particularly to a power conversion device for a railroad vehicle in which a heat radiating portion is configured to be housed in a housing.

従来、放熱部が筐体内に収納可能に構成されている鉄道車両用電力変換装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is known a power conversion device for railway vehicles in which a heat radiating portion can be stored in a housing (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、放熱フィンを含む冷却装置と、冷却装置が載置される底板フレームと、底板フレームと対向するように設けられる上部フレームと、底板フレームと上部フレームとを接続する側壁と、冷却装置が取り付けられる冷却装置取付フレームと、を備える鉄道車両用電力変換装置が開示されている。冷却装置は、下部に開口部を有する底板フレーム上に載置された状態で、冷却装置取付フレームに取り付けられ、上部フレームと、側壁と、底板フレームと、冷却装置取付フレームとに囲まれた空間(筐体内)に収納されている。また、冷却装置の下部には、冷却装置の放熱フィンを冷却するための空気の通り穴として、パンチ穴が設けられている。この特許文献1に記載の鉄道車両用電力変換装置は、冷却装置の下部のパンチ穴と、冷却装置が載置される底板フレーム(筐体)の下部の開口部とを介して、上部フレームと、側壁と、底板フレームと、冷却装置取付フレームとに囲まれた空間(筐体内)に、放熱フィン(放熱部)を冷却するための空気が筐体外部から供給されるように構成されている。 In Patent Document 1, a cooling device including heat radiation fins, a bottom plate frame on which the cooling device is mounted, an upper frame provided so as to face the bottom plate frame, and a side wall connecting the bottom plate frame and the upper frame are provided. , A cooling device mounting frame to which a cooling device is mounted, and a power conversion device for a railroad vehicle are disclosed. The cooling device is mounted on the cooling device mounting frame in a state of being mounted on the bottom plate frame having an opening at the bottom, and is a space surrounded by the upper frame, the side wall, the bottom plate frame, and the cooling device mounting frame. It is stored in (inside the housing). Further, at the lower part of the cooling device, punch holes are provided as air passage holes for cooling the heat radiation fins of the cooling device. The electric power conversion device for a railroad vehicle described in Patent Document 1 has a punch hole in the lower part of the cooling device and an opening in the lower part of a bottom plate frame (housing) on which the cooling device is placed. , The space (inside the housing) surrounded by the side wall, the bottom plate frame, and the cooling device mounting frame is configured so that air for cooling the heat radiating fins (radiating part) is supplied from the outside of the housing. ..

特開2009−196579号公報JP-A-2009-196579

上記特許文献1の鉄道車両用電力変換装置において、上部フレームと、側壁と、底板フレームと、冷却装置取付フレームとに囲まれた空間(筐体内)には、冷却装置の下部のパンチ穴と、冷却装置が載置される底板フレーム(筐体)の下部の開口部とを介して、放熱フィンを冷却するための空気が筐体外部から供給されるように構成されている。しかしながら、上記特許文献1の鉄道車両用電力変換装置は、放熱フィンを冷却するための空気が筐体外部から供給される際に、空気とともに、外部から異物が侵入してしまうという不都合がある。そのため、冷却装置の下部のパンチ穴と底板フレーム(筐体)の下部の開口部とを介して、外部から侵入した異物などにより、放熱フィン(放熱部)への異物付着および汚損が発生することにより、放熱フィンの冷却機能が低下するという問題点がある。 In the power conversion device for railway vehicles of Patent Document 1, in the space (inside the housing) surrounded by the upper frame, the side wall, the bottom plate frame, and the cooling device mounting frame, punch holes at the lower part of the cooling device are provided. Air for cooling the radiating fins is supplied from the outside of the housing through the opening at the bottom of the bottom plate frame (housing) on which the cooling device is placed. However, the electric power conversion device for railway vehicles of Patent Document 1 has a disadvantage that when air for cooling the heat radiation fins is supplied from the outside of the housing, foreign matter invades from the outside together with the air. Therefore, foreign matter that has entered from the outside through the punch holes at the bottom of the cooling device and the opening at the bottom of the bottom plate frame (housing) causes foreign matter to adhere to and stain the heat radiation fins (heat dissipation part). As a result, there is a problem that the cooling function of the heat radiation fins is lowered.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、異物付着および汚損による放熱部の冷却機能の低下を抑制可能な鉄道車両用電力変換装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is a power conversion device for railway vehicles capable of suppressing deterioration of the cooling function of the heat radiating portion due to foreign matter adhesion and contamination. Is to provide.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による鉄道車両用電力変換装置は、電力変換部本体と電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部とを含む電力変換ユニットと、電力変換ユニットを収容するユニット収容部と、鉄道車両に設けられ、ユニット収容部を内部に収納する密閉された筐体と、を備え、放熱部を含む電力変換ユニットが収容されたユニット収容部を筐体内に収納することにより、放熱部を密閉された筐体内に収納可能に構成されている。 In order to achieve the above object, the electric power conversion device for a railway vehicle according to one aspect of the present invention includes a power conversion unit including a power conversion unit main body and a heat dissipation unit for radiating heat inside the power conversion unit main body. , A unit accommodating unit for accommodating a power conversion unit and a sealed housing provided in a railroad vehicle for accommodating the unit accommodating unit inside, and accommodating a power conversion unit including a heat dissipation unit. By storing the power in the housing, the heat radiating part can be stored in the sealed housing.

上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置では、上記のように、放熱部を含む電力変換ユニットが収容されたユニット収容部を筐体内に収納することにより、放熱部を密閉された筐体内に収納可能に構成されている。これにより、電力変換ユニットの放熱部が密閉された筐体内に収納されることによって、異物付着および汚損の原因となる筐体外部からの異物の侵入を防止することができる。その結果、異物付着および汚損による放熱部の冷却機能の低下を抑制することができる。 In the electric power conversion device for railway vehicles according to the above one aspect, as described above, the unit accommodating portion containing the power conversion unit including the heat radiating portion is housed in the housing, so that the heat radiating portion is housed in the sealed housing. It is configured to be storable. As a result, the heat radiating portion of the power conversion unit is housed in the sealed housing, so that it is possible to prevent foreign matter from entering from the outside of the housing, which causes foreign matter to adhere and stain. As a result, it is possible to suppress deterioration of the cooling function of the heat radiating portion due to foreign matter adhesion and contamination.

上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、ユニット収容部は、第1電力変換ユニットと第2電力変換ユニットとを含む複数の電力変換ユニットを収容可能に構成されており、第1電力変換ユニットは、電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部である第1放熱部を含み、第2電力変換ユニットは、電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部である第2放熱部を含む。このように構成すれば、ユニット収容部に複数の電力変換ユニットを収容することができるので、複数の電力変換ユニットを筐体内へ収納する際、または、複数の電力変換ユニットを筐体内から取り出す際に、複数の電力変換ユニットを同時に収納、または、複数の電力変換ユニットを同時に取り出すことができる。その結果、ユニット収容部に電力変換ユニットを1つのみ収容する場合に比べて、複数の電力変換ユニットを筐体内へ収納する際、または、複数の電力変換ユニットを筐体内から取り出す際の作業量の増加を抑制することができる。 In the electric power conversion device for railway vehicles according to the above one aspect, preferably, the unit accommodating unit is configured to be able to accommodate a plurality of electric power conversion units including the first electric power conversion unit and the second electric power conversion unit. 1 The power conversion unit includes a first heat dissipation unit that is a heat dissipation unit for radiating heat inside the power conversion unit main body, and a second power conversion unit is for radiating heat inside the power conversion unit main body. Includes a second heat dissipation unit, which is a heat dissipation unit. With this configuration, a plurality of power conversion units can be accommodated in the unit accommodating portion, so that when the plurality of power conversion units are housed in the housing or when the plurality of power conversion units are taken out from the housing. In addition, a plurality of power conversion units can be stored at the same time, or a plurality of power conversion units can be taken out at the same time. As a result, as compared with the case where only one power conversion unit is accommodated in the unit accommodating portion, the amount of work when accommodating a plurality of power conversion units in the housing or when taking out the plurality of power conversion units from the housing. Can be suppressed.

この場合、好ましくは、筐体内の空気を循環させることにより、放熱部を冷却するように構成されている冷却ファンをさらに備え、第1放熱部および第2放熱部は、共通の冷却ファンにより、冷却されるように構成されている。このように構成すれば、密閉された筐体内の空気を冷却ファンによって、循環させることができるので、外気を取り入れなくても、放熱部を冷却することができる。また、共通の冷却ファンにより第1放熱部および第2放熱部を冷却することによって、第1放熱部および第2放熱部の各々に対応して冷却ファンを設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制することができる。 In this case, preferably, a cooling fan configured to cool the heat radiating unit by circulating the air in the housing is further provided, and the first heat radiating part and the second heat radiating part are provided by a common cooling fan. It is configured to be cooled. With this configuration, the air inside the sealed housing can be circulated by the cooling fan, so that the heat radiating portion can be cooled without taking in outside air. Further, by cooling the first heat radiating part and the second heat radiating part with a common cooling fan, the number of parts is increased as compared with the case where the cooling fan is provided corresponding to each of the first heat radiating part and the second heat radiating part. Can be suppressed.

上記冷却ファンを備える構成において、好ましくは、第1電力変換ユニットおよび第2電力変換ユニットは、ユニット収容部内において、第1放熱部と第2放熱部とが互いに対向した状態で収容されるように構成されており、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部および第2放熱部と冷却ファンとが、重なるように配置されている。このように構成すれば、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部および第2放熱部と冷却ファンとが、重なるので、容易に共通の冷却ファンから送風される冷却風によって第1放熱部および第2放熱部の両方の冷却を行うことができる。 In the configuration including the cooling fan, preferably, the first power conversion unit and the second power conversion unit are housed in the unit housing unit so that the first heat radiation unit and the second heat radiation unit face each other. It is configured so that the first heat radiating portion, the second heat radiating portion, and the cooling fan are arranged so as to overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the bottom surface of the housing. With this configuration, the first heat dissipation section and the second heat dissipation section and the cooling fan overlap when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing, so that the cooling air blown from a common cooling fan can easily be used. Both the first heat radiating part and the second heat radiating part can be cooled.

上記冷却ファンを備える構成において、好ましくは、ユニット収容部は、ユニット収容部の冷却ファンが配置される側において、冷却ファンから送風される冷却風が通過する第1冷却用開口部を有する。このように構成すれば、冷却風が通過する第1冷却用開口部により、冷却ファンから送風される冷却風がユニット収容部に遮られることなく、冷却風を第1放熱部および第2放熱部に当てることができる。その結果、ユニット収容部が第1冷却用開口部を有しない場合に比べて、効率的に第1放熱部および第2放熱部の冷却を行うことができる。 In the configuration including the cooling fan, preferably, the unit accommodating portion has a first cooling opening through which the cooling air blown from the cooling fan passes on the side where the cooling fan of the unit accommodating portion is arranged. With this configuration, the first cooling opening through which the cooling air passes allows the cooling air to be sent from the cooling fan to the first heat radiating portion and the second heat radiating portion without being blocked by the unit accommodating portion. Can be applied to. As a result, the first heat radiating portion and the second heat radiating portion can be cooled more efficiently than when the unit accommodating portion does not have the first cooling opening.

この場合、好ましくは、冷却ファンは、筐体の底面側に設けられており、放熱部は、放熱フィンを含み、ユニット収容部が筐体に締結固定されることにより、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部と第1冷却用開口部と冷却ファンとが、重なるように配置されている。このように構成すれば、ユニット収容部を筐体に締結固定することにより、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部と第1冷却用開口部と冷却ファンとが重なるように配置されるので、ユニット収容部を筐体に締結固定するだけで、第1冷却用開口部を介して、冷却ファンから送風される冷却風が当たる位置に第1放熱部を配置することができる。その結果、第1放熱部と第1冷却用開口部と冷却ファンとの位置合わせを容易に行うことができる。また、冷却ファンが筐体の底面側に設けられていることによって、冷却風を筐体の底面側から第1放熱部および第2放熱部に当てることができる。これにより、第1放熱部および第2放熱部から放熱される熱により発生する上昇気流を利用して、密閉された筐体内の空気を循環させることができるので、より効率的に第1放熱部および第2放熱部の冷却を行うことができる。また、放熱部が放熱フィンを含むことによって、放熱部が放熱フィンを含まない場合に比べて、放熱部の電熱面積が広がるので、放熱の効率を向上させることができる。 In this case, preferably, the cooling fan is provided on the bottom surface side of the housing, the heat radiating portion includes the heat radiating fins, and the unit housing portion is fastened and fixed to the housing so as to be perpendicular to the bottom surface of the housing. The first heat radiating portion, the first cooling opening, and the cooling fan are arranged so as to overlap each other when viewed from various directions. With this configuration, by fastening and fixing the unit housing to the housing, the first heat dissipation unit, the first cooling opening, and the cooling fan overlap when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing. Since it is arranged in, the first heat radiating portion can be arranged at a position where the cooling air blown from the cooling fan hits through the first cooling opening only by fastening and fixing the unit accommodating portion to the housing. can. As a result, the positioning of the first heat radiating portion, the first cooling opening, and the cooling fan can be easily performed. Further, since the cooling fan is provided on the bottom surface side of the housing, the cooling air can be applied to the first heat radiating portion and the second heat radiating portion from the bottom surface side of the housing. As a result, the air in the sealed housing can be circulated by utilizing the updraft generated by the heat radiated from the first heat radiating part and the second heat radiating part, so that the first heat radiating part can be more efficiently circulated. And the second heat dissipation part can be cooled. Further, since the heat radiating unit includes the heat radiating fins, the electric heating area of the heat radiating unit is expanded as compared with the case where the heat radiating unit does not include the heat radiating fins, so that the efficiency of heat dissipation can be improved.

上記冷却ファンが筐体の底面側に設けられる構成において、好ましくは、電力変換ユニットに電気的に接続される電子機器が設けられた電子機器ユニットをさらに備え、電子機器ユニットは、ユニット収容部に収容された電力変換ユニットに対して冷却ファンとは反対側において、冷却ファンに対向するように筐体内に配置されるとともに、冷却ファンから送風される冷却風が通過する第2冷却用開口部を有する。このように構成すれば、電子機器ユニットが、冷却風が通過する第2冷却用開口部を有することによって、第1放熱部および第2放熱部を冷却した冷却風を、第2冷却用開口部を介して、筐体上面の内壁面に当てることができる。その結果、筐体内のユニット収容部に収容された電力変換ユニットに対して冷却ファンとは反対側において、冷却ファンに対向するように、電子機器ユニットを配置した場合においても、電子機器ユニットが第2冷却用開口部を有しない場合に比べて、冷却風により第1放熱部および第2放熱部から奪った熱を筐体から放熱することができる。 In the configuration in which the cooling fan is provided on the bottom surface side of the housing, preferably, an electronic device unit provided with an electronic device electrically connected to the power conversion unit is provided, and the electronic device unit is provided in the unit accommodating portion. On the side opposite to the cooling fan with respect to the housed power conversion unit, a second cooling opening is provided in the housing so as to face the cooling fan and through which the cooling air blown from the cooling fan passes. Have. With this configuration, the electronic device unit has a second cooling opening through which the cooling air passes, so that the cooling air that has cooled the first heat radiating portion and the second heat radiating portion can be passed through the second cooling opening. It can be applied to the inner wall surface of the upper surface of the housing via. As a result, even when the electronic device unit is arranged so as to face the cooling fan on the side opposite to the cooling fan with respect to the power conversion unit housed in the unit accommodating portion in the housing, the electronic device unit is the first. 2. Compared with the case where the cooling opening is not provided, the heat taken from the first heat radiating portion and the second heat radiating portion by the cooling air can be radiated from the housing.

上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、ユニット収容部は、複数の枠が組み合わされた形状を有しており、電力変換ユニットが収容された状態で、ユニット収容部の枠部分が把持可能に構成されている。このように構成すれば、電力変換ユニットが収容された状態で、作業者がユニット収容部の枠部分を把持することができるので、電力変換ユニットが収容されたユニット収容部の筐体内への収納作業、または、電力変換ユニットが収容されたユニット収容部の筐体内からの取り出し作業をより容易に行うことができる。 In the electric power conversion device for railway vehicles according to the above one aspect, preferably, the unit accommodating portion has a shape in which a plurality of frames are combined, and the frame of the unit accommodating portion is in a state where the electric power conversion unit is accommodated. The part is configured to be grippable. With this configuration, the operator can grip the frame portion of the unit accommodating portion while the power conversion unit is accommodated, so that the unit accommodating portion accommodating the power conversion unit can be stored in the housing. The work or the work of taking out the unit accommodating portion in which the power conversion unit is accommodated from the housing can be performed more easily.

この場合、好ましくは、ユニット収容部は、第1電力変換ユニットの下面に対応する位置に設けられる下面部と、第2電力変換ユニットの下面に対応する位置に設けられ、第2電力変換ユニットに接続される配線を支持する支持部とを含む。このように構成すれば、第2電力変換ユニットに接続される配線を支持部により支持することによって、ユニット収容部の筐体内への収納作業、または、ユニット収容部の筐体内からの取り出し作業の際に、第2電力変換ユニットに接続される配線が筐体とユニット収容部との間に挟み込まれるのを防止することができる。また、ユニット収容部の第1電力変換ユニットの下面に対応する位置に下面部が設けられることによって、第1電力変換ユニットを下面側からの衝撃から保護することができる。 In this case, preferably, the unit accommodating portion is provided at a position corresponding to the lower surface of the first power conversion unit and a lower surface portion corresponding to the lower surface of the second power conversion unit, and is provided in the second power conversion unit. Includes a support that supports the wires to be connected. With this configuration, by supporting the wiring connected to the second power conversion unit by the support portion, the unit accommodating portion can be stored in the housing or the unit accommodating unit can be taken out from the housing. At that time, it is possible to prevent the wiring connected to the second power conversion unit from being sandwiched between the housing and the unit accommodating portion. Further, by providing the lower surface portion at a position corresponding to the lower surface of the first power conversion unit of the unit accommodating portion, the first power conversion unit can be protected from the impact from the lower surface side.

上記ユニット収容部が複数の枠が組み合わされた形状を有する構成において、好ましくは、筐体は、筐体の内部において、電力変換ユニットが収容されたユニット収容部を作業者が把持した状態で、ユニット収容部をスライド移動させるためのスライド部が設けられる。このように構成すれば、作業者が把持したユニット収容部をスライド部の上において滑らせることによって、作業者が把持したユニット収容部を筐体内のユニット収容部の取り付け位置に容易にスライド移動させることができる。 In the configuration in which the unit accommodating portion has a shape in which a plurality of frames are combined, preferably, the housing is in a state where the operator grips the unit accommodating portion in which the power conversion unit is accommodated inside the housing. A slide portion for sliding the unit accommodating portion is provided. With this configuration, the unit accommodating portion gripped by the operator is slid on the sliding portion, so that the unit accommodating portion gripped by the operator is easily slid to the mounting position of the unit accommodating portion in the housing. be able to.

この場合、好ましくは、冷却ファンは、筐体の底面に垂直な方向から見て、スライド部と重ならないように配置されている。このように構成すれば、スライド部が冷却ファンから送風される冷却風を遮ることを防止することができるので、筐体の底面に垂直な方向から見て、冷却ファンがスライド部と重なる場合に比べて、第1放熱部および第2放熱部の冷却を容易に行うことができる。 In this case, preferably, the cooling fan is arranged so as not to overlap the slide portion when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing. With this configuration, it is possible to prevent the slide portion from blocking the cooling air blown from the cooling fan, so that when the cooling fan overlaps the slide portion when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing. In comparison, the first heat radiating part and the second heat radiating part can be easily cooled.

本発明によれば、上記のように、異物付着および汚損による放熱部の冷却機能の低下を抑制可能な鉄道車両用電力変換装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide a power conversion device for railway vehicles capable of suppressing deterioration of the cooling function of the heat radiating portion due to foreign matter adhesion and contamination.

本発明の一実施形態による電力変換装置を備えた鉄道車両を示した図である。It is a figure which showed the railroad vehicle which provided the electric power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による鉄道車両の車体下面に備えられた電力変換装置の正面図である。It is a front view of the power conversion device provided on the lower surface of the vehicle body of the railroad vehicle according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による鉄道車両の車体下面に備えられた電力変換装置の側面図である。It is a side view of the power conversion device provided on the lower surface of the vehicle body of the railroad vehicle according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による鉄道車両の車体下面に備えられた電力変換装置の上面図である。It is a top view of the power conversion device provided on the lower surface of the vehicle body of the railroad vehicle according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による電力変換装置の各部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of each part of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電力変換装置による電力変換ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the power conversion unit by the power conversion apparatus of one Embodiment of this invention. 電力変換ユニットの上面図である。It is a top view of the power conversion unit. 電力変換ユニットの背面図である。It is a rear view of the power conversion unit. 本発明の一実施形態の電力変換装置による電力変換ユニットを収容したユニット取付フレームの斜視図である。It is a perspective view of the unit mounting frame which accommodated the power conversion unit by the power conversion apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電力変換装置によるユニット取付フレームの斜視図である。It is a perspective view of the unit mounting frame by the power conversion apparatus of one Embodiment of this invention. ユニット取付フレームの上面図である。It is a top view of the unit mounting frame. ユニット取付フレームの下面図である。It is a bottom view of the unit mounting frame. ユニット取付フレームの側面図である。It is a side view of a unit mounting frame. ユニット取付フレームの正面図である。It is a front view of the unit mounting frame. ユニット取付フレームの背面図である。It is a rear view of the unit mounting frame. ユニット取付フレームへの電力変換ユニットの取り付けを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mounting of a power conversion unit to a unit mounting frame. 電力変換ユニットを収容したユニット取付フレームの側面図である。It is a side view of the unit mounting frame accommodating a power conversion unit. 本発明の一実施形態の電力変換装置による電子機器ユニット、スライド部および冷却ファンの構成を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the structure of the electronic equipment unit, the slide part and the cooling fan by the power conversion apparatus of one Embodiment of this invention. ユニット取付フレームの収納作業および取り出し作業を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the storage work and the taking-out work of a unit mounting frame. ユニット取付フレームの筐体への締結固定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fastening and fixing of a unit mounting frame to a housing. ユニット取付フレームと筐体のフレーム取付部との締結固定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fastening and fixing of a unit mounting frame and a frame mounting part of a housing. ユニット取付フレームと筐体のフレーム取付部との締結固定の解除を説明するための図である。It is a figure for demonstrating release of fastening and fixing of a unit mounting frame and a frame mounting part of a housing. 本発明の一実施形態の電力変換装置による筐体内での冷却ファンおよび電力変換ユニットの放熱部の配置を説明するための筐体の側面側から見た模式図である。It is a schematic view seen from the side surface side of the housing for demonstrating the arrangement of the cooling fan and the heat dissipation part of the power conversion unit in the housing by the power conversion apparatus of one Embodiment of this invention. 筐体内での冷却ファンと、電力変換ユニットの放熱部と、ユニット取付フレームの開口部との配置を説明するための筐体の底面側から見た模式図である。It is a schematic view seen from the bottom side of the housing for demonstrating the arrangement of a cooling fan in a housing, a heat dissipation part of a power conversion unit, and an opening of a unit mounting frame. 筐体内での冷却ファンおよび電子機器ユニットの開口部の配置を説明するための筐体の底面側から見た模式図である。It is a schematic view seen from the bottom side of the housing for demonstrating the arrangement of the opening of a cooling fan and an electronic device unit in a housing.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図25を参照して、本発明の一実施形態による鉄道車両101用の電力変換装置100の構成について説明する。なお、電力変換装置100は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。 The configuration of the power conversion device 100 for the railway vehicle 101 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 25. The power conversion device 100 is an example of a "power conversion device for railroad vehicles" within the scope of the claims.

鉄道車両101(図1参照)は、架線からの電力を利用して走行する車両であり、走行時において、架線からの電力を半導体素子のスイッチングにより変換して、駆動輪を回転させる誘導電動機の回転制御を行う電力変換装置100を車体下面101aに備えている。以下では、鉄道車両101の走行方向をX方向とし、X方向と直交する枕木方向をY方向とし、XY面に直交する上下方向をZ方向として説明を行う。 The railroad vehicle 101 (see FIG. 1) is a vehicle that travels by using the electric power from the overhead wire, and is an induction motor that converts the electric power from the overhead wire by switching of semiconductor elements to rotate the drive wheels during traveling. A power conversion device 100 that controls rotation is provided on the lower surface 101a of the vehicle body. Hereinafter, the traveling direction of the railway vehicle 101 will be the X direction, the sleeper direction orthogonal to the X direction will be the Y direction, and the vertical direction orthogonal to the XY plane will be the Z direction.

図2〜図4に示すように、電力変換装置100は、空調機や制御機器などその他の複数の機器類102に囲まれた位置に配置されている。そして、電力変換装置100は、図2〜図4に示すように、車体下面101aに吊り下げられて固定されている。電力変換装置100は、取り外し可能なカバー11が取り付けられた筐体10を備える。筐体10は、筐体10正面側(Y2方向側)にカバー11を取り付けることにより、内部を密閉するように構成されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the power conversion device 100 is arranged at a position surrounded by a plurality of other devices 102 such as an air conditioner and a control device. Then, as shown in FIGS. 2 to 4, the power conversion device 100 is suspended and fixed to the lower surface 101a of the vehicle body. The power conversion device 100 includes a housing 10 to which a removable cover 11 is attached. The housing 10 is configured to seal the inside by attaching a cover 11 to the front side (Y2 direction side) of the housing 10.

(電力変換装置の筐体内の構成)
図5に示すように、電力変換装置100は、密閉された筐体10内に、電力変換ユニット1と、電力変換ユニット2と、電力変換ユニット1および2を収容するユニット取付フレーム3とを備える。なお、電力変換ユニット1は、特許請求の範囲の「第1電力変換ユニット」の一例であり、電力変換ユニット2は、特許請求の範囲の「第2電力変換ユニット」の一例である。また、電力変換ユニット1および電力変換ユニット2は、特許請求の範囲の「複数の電力変換ユニット」の一例であり、ユニット取付フレーム3は、特許請求の範囲の「ユニット収容部」の一例である。
(Configuration inside the housing of the power converter)
As shown in FIG. 5, the power conversion device 100 includes a power conversion unit 1, a power conversion unit 2, and a unit mounting frame 3 for accommodating the power conversion units 1 and 2 in a sealed housing 10. .. The power conversion unit 1 is an example of the "first power conversion unit" in the claims, and the power conversion unit 2 is an example of the "second power conversion unit" in the claims. Further, the power conversion unit 1 and the power conversion unit 2 are examples of "plurality of power conversion units" in the claims, and the unit mounting frame 3 is an example of "unit accommodating parts" in the claims. ..

また、電力変換装置100は、冷却ファン4と、電子機器ユニット5とを備える(図5参照)。 Further, the power conversion device 100 includes a cooling fan 4 and an electronic device unit 5 (see FIG. 5).

冷却ファン4は、筐体10内の底面側(Z2方向側)に設けられており、筐体10内の空気を循環させることにより、電力変換ユニット1の放熱部1b(図6〜図10参照)および電力変換ユニット2の放熱部2b(図9参照)を冷却するように構成されている。なお、放熱部1bは、特許請求の範囲の「第1放熱部」の一例であり、放熱部2bは、特許請求の範囲の「第2放熱部」の一例である。 The cooling fan 4 is provided on the bottom surface side (Z2 direction side) in the housing 10, and by circulating the air in the housing 10, the heat radiating portion 1b of the power conversion unit 1 (see FIGS. 6 to 10). ) And the heat radiating portion 2b (see FIG. 9) of the power conversion unit 2 are configured to be cooled. The heat radiation unit 1b is an example of the "first heat radiation unit" in the claims, and the heat radiation unit 2b is an example of the "second heat radiation unit" in the claims.

電子機器ユニット5は、図示しないEMC(ElectroMagnetic Compatibility)フィルタ、ヒューズ、冷却ファン用電源などの電子機器が設けられたユニットである。また、電子機器ユニット5に設けられた電子機器は、電力変換ユニット1および2に電気的に接続するように構成されている。電子機器ユニット5は、ユニット取付フレーム3に収容された電力変換ユニット1および2に対して冷却ファン4とは反対側(Z1方向側)において、冷却ファン4に対向するように筐体上面の内壁面に配置されている。 The electronic device unit 5 is a unit provided with electronic devices such as an EMC (ElectroMagnetic Compatibility) filter (not shown), a fuse, and a power supply for a cooling fan. Further, the electronic device provided in the electronic device unit 5 is configured to be electrically connected to the power conversion units 1 and 2. The electronic device unit 5 is located inside the upper surface of the housing so as to face the cooling fan 4 on the side opposite to the cooling fan 4 (Z1 direction side) with respect to the power conversion units 1 and 2 housed in the unit mounting frame 3. It is placed on the wall.

また、筐体10内には、中継コネクタ6およびI/F基板7が配置されている。中継コネクタ6は、電力変換ユニット1および2と配線C(図9参照)により接続され、電力変換ユニット1および2を主回路および制御回路に電気的に接続するように構成されている。また、筐体10には、スライド部12が設けられている。なお、本実施形態では、筐体10内には、電力変換ユニット1および2を収容したユニット取付フレーム3が2つ収納されている。 Further, the relay connector 6 and the I / F board 7 are arranged in the housing 10. The relay connector 6 is connected to the power conversion units 1 and 2 by wiring C (see FIG. 9), and is configured to electrically connect the power conversion units 1 and 2 to the main circuit and the control circuit. Further, the housing 10 is provided with a slide portion 12. In the present embodiment, two unit mounting frames 3 containing the power conversion units 1 and 2 are housed in the housing 10.

(電力変換ユニット)
電力変換ユニット1は、電力変換部本体1a(図6〜図9参照)と電力変換部本体1aの内部の熱を放熱するための放熱部1b(図6〜図9参照)とを含む。
(Power conversion unit)
The power conversion unit 1 includes a power conversion unit main body 1a (see FIGS. 6 to 9) and a heat dissipation unit 1b (see FIGS. 6 to 9) for radiating heat inside the power conversion unit main body 1a.

また、放熱部1bは、放熱フィンF1(図6〜図9参照)および締結用穴部B1(図6および図8参照)を含む。放熱部1bは、放熱フィンF1により、電力変換部本体1aの内部の熱を放熱するとともに、ユニット取付フレーム3に締結固定されるように構成されている。締結用穴部B1は、放熱部1bを締結固定するために、放熱部1bの四隅(図6および図8参照)に設けられている。 Further, the heat radiating portion 1b includes a radiating fin F1 (see FIGS. 6 to 9) and a fastening hole portion B1 (see FIGS. 6 and 8). The heat radiating unit 1b is configured to dissipate heat inside the power conversion unit main body 1a by the heat radiating fin F1 and to be fastened and fixed to the unit mounting frame 3. The fastening hole B1 is provided at the four corners (see FIGS. 6 and 8) of the heat radiating portion 1b in order to fasten and fix the heat radiating portion 1b.

また、電力変換ユニット2は、電力変換ユニット1と同様に、電力変換部本体2a(図9参照)と電力変換部本体2aの内部の熱を放熱するための放熱部2b(図9参照)とを含み、放熱部2bは、放熱フィンF2(図9および図16参照)および締結用穴部B2(図16参照)を含む。 Further, the power conversion unit 2 includes a power conversion unit main body 2a (see FIG. 9) and a heat dissipation unit 2b (see FIG. 9) for radiating heat inside the power conversion unit main body 2a, similarly to the power conversion unit 1. The heat radiating portion 2b includes a heat radiating fin F2 (see FIGS. 9 and 16) and a fastening hole portion B2 (see FIG. 16).

(ユニット取付フレーム)
次に、ユニット取付フレーム3の構成について、説明する。
(Unit mounting frame)
Next, the configuration of the unit mounting frame 3 will be described.

図9に示したように、電力変換ユニット1および電力変換ユニット2は、電力変換ユニット1の放熱部1bと電力変換ユニット2の放熱部2bとが互いに対向した状態で、ユニット取付フレーム3に取り付けられることにより、ユニット取付フレーム3内に収容されるように構成されている。また、電力変換ユニット1および電力変換ユニット2は、上下方向(Z方向)に互いにずらした状態で、ユニット取付フレーム3に取り付けられる。 As shown in FIG. 9, the power conversion unit 1 and the power conversion unit 2 are attached to the unit mounting frame 3 in a state where the heat radiation unit 1b of the power conversion unit 1 and the heat radiation unit 2b of the power conversion unit 2 face each other. It is configured to be housed in the unit mounting frame 3. Further, the power conversion unit 1 and the power conversion unit 2 are mounted on the unit mounting frame 3 in a state of being displaced from each other in the vertical direction (Z direction).

ユニット取付フレーム3は、複数の枠が組み合わされた形状(図9および図10参照)を有している。具体的には、ユニット取付フレーム3は、図10に示すように、下面部3aと、上面部3bと、支持部3cと、側面部3dと、側面部3eと、取付板部3fと、固定部3gとを含む。 The unit mounting frame 3 has a shape in which a plurality of frames are combined (see FIGS. 9 and 10). Specifically, as shown in FIG. 10, the unit mounting frame 3 is fixed to the lower surface portion 3a, the upper surface portion 3b, the support portion 3c, the side surface portion 3d, the side surface portion 3e, and the mounting plate portion 3f. Includes 3 g and parts.

下面部3aは、電力変換ユニット1を取り付けた際に、電力変換ユニット1の下面(Z2方向側の面)に対応する位置(図9参照)に設けられる。また、上面部3bは、電力変換ユニット2を取り付けた際に、電力変換ユニット2の上面(Z1方向側の面)に対応する位置(図9参照)に設けられている。下面部3aは、取付板部3fの下方側(Z2方向側)から正面方向(Y2方向)に延びる様に形成(図11〜図13参照)されている。また、上面部3bは、取付板部3fの上方側(Z1方向側)から背面方向(Y1方向)に延びる様に形成(図11〜図13参照)されている。 The lower surface portion 3a is provided at a position (see FIG. 9) corresponding to the lower surface (the surface on the Z2 direction side) of the power conversion unit 1 when the power conversion unit 1 is attached. Further, the upper surface portion 3b is provided at a position (see FIG. 9) corresponding to the upper surface (the surface on the Z1 direction side) of the power conversion unit 2 when the power conversion unit 2 is attached. The lower surface portion 3a is formed so as to extend from the lower side (Z2 direction side) of the mounting plate portion 3f to the front direction (Y2 direction) (see FIGS. 11 to 13). Further, the upper surface portion 3b is formed so as to extend from the upper side (Z1 direction side) of the mounting plate portion 3f to the back surface direction (Y1 direction) (see FIGS. 11 to 13).

ユニット取付フレーム3には、下面部3aと、取付板部3fとに跨るように開口部A1(図9および図10参照)が設けられるとともに、上面部3bと、取付板部3fとに跨るように、開口部A2(図9および図10参照)が設けられている。開口部A1は、ユニット取付フレーム3の冷却ファン4が配置される側(Z2方向側)に設けられている。なお、開口部A1は、特許請求の範囲の「第1冷却用開口部」の一例である。 The unit mounting frame 3 is provided with an opening A1 (see FIGS. 9 and 10) so as to straddle the lower surface portion 3a and the mounting plate portion 3f, and also straddles the upper surface portion 3b and the mounting plate portion 3f. Is provided with an opening A2 (see FIGS. 9 and 10). The opening A1 is provided on the side (Z2 direction side) of the unit mounting frame 3 where the cooling fan 4 is arranged. The opening A1 is an example of the "first cooling opening" in the claims.

また、下面部3aには、ユニット取付フレーム3を、筐体10に締結固定するための締結用穴部B3が設けられている。ユニット取付フレーム3は、後述する筐体10内のスライド部12の締結用穴部B4(図18参照)と、下面部3aの締結用穴部B3とを用いて、ねじ部材93(図20参照)により、締結固定可能に構成されている。 Further, the lower surface portion 3a is provided with a fastening hole portion B3 for fastening and fixing the unit mounting frame 3 to the housing 10. The unit mounting frame 3 uses a screw member 93 (see FIG. 20) using a fastening hole B4 (see FIG. 18) of the slide portion 12 in the housing 10 and a fastening hole B3 of the lower surface portion 3a, which will be described later. ), It is configured so that it can be fastened and fixed.

また、支持部3cは、略U字形状(図9、図10および図12参照)を有しており、電力変換ユニット2に接続される配線C(図9参照)を支持するように構成されている。支持部3cは、電力変換ユニット2を取り付けた際に、電力変換ユニット2の下面(Z2方向側の面)に対応する位置(図9参照)に設けられている。支持部3cは、電力変換ユニット1および電力変換ユニット2が対向する方向(Y方向)において、取付板部3fに対して、下面部3aとは反対側(Y1方向側)に配置(図13参照)される。 Further, the support portion 3c has a substantially U shape (see FIGS. 9, 10 and 12), and is configured to support the wiring C (see FIG. 9) connected to the power conversion unit 2. ing. The support portion 3c is provided at a position (see FIG. 9) corresponding to the lower surface (the surface on the Z2 direction side) of the power conversion unit 2 when the power conversion unit 2 is attached. The support portion 3c is arranged on the side opposite to the lower surface portion 3a (Y1 direction side) with respect to the mounting plate portion 3f in the direction (Y direction) in which the power conversion unit 1 and the power conversion unit 2 face each other (see FIG. 13). ).

側面部3dは、取付板部3fの電力変換ユニット1および2の側面に直交する方向(X方向)の一方(X2方向側)の端部から正面方向(Y2方向)および背面方向(Y1方向)に延びる(図10および図11参照)ように形成されている。また、側面部3eは、取付板部3fの取付板部3fの電力変換ユニット1および2の側面に直交する方向(X方向)の他方(X1方向側)の端部から正面方向(Y2方向)および背面方向(Y1方向)に延びる(図10および図11参照)ように形成されている。 The side surface portion 3d has a front direction (Y2 direction) and a back surface direction (Y1 direction) from one end (X2 direction side) of the direction (X direction) orthogonal to the side surfaces of the power conversion units 1 and 2 of the mounting plate portion 3f. It is formed so as to extend to (see FIGS. 10 and 11). Further, the side surface portion 3e is in the front direction (Y2 direction) from the other end (X1 direction side) in the direction orthogonal to the side surfaces (X direction) of the power conversion units 1 and 2 of the mounting plate portion 3f of the mounting plate portion 3f. It is formed so as to extend in the back direction (Y1 direction) (see FIGS. 10 and 11).

側面部3dは、電力変換ユニット1を取り付けた際に、電力変換ユニット1の側面に対応する位置に開口部A3およびA4が設けられる(図10参照)とともに、電力変換ユニット2を取り付けた際に、電力変換ユニット2の側面に対応する位置に開口部A5が設けられる(図10参照)。また、側面部3eは、電力変換ユニット1を取り付けた際に、電力変換ユニット1の側面に対応する位置に開口部A6およびA7が設けられる(図10参照)とともに、電力変換ユニット2を取り付けた際に、電力変換ユニット2の側面に対応する位置に開口部A8が設けられる(図10参照)。側面部3dおよび3eは、電力変換ユニット1の側面に対応する位置において、電力変換ユニット1の側面に直交する方向(X方向)から見て、電力変換ユニット1の側面外周を覆う(図9および図17参照)ように構成されている。また、側面部3dおよび3eは、電力変換ユニット2の側面に対応する位置において、電力変換ユニット2の側面に直交する方向(X方向)から見て、電力変換ユニット2の側面の上方側(Z1方向側)を覆う(図9および図17参照)ように構成されている。 When the power conversion unit 1 is attached to the side surface portion 3d, openings A3 and A4 are provided at positions corresponding to the side surfaces of the power conversion unit 1 (see FIG. 10), and when the power conversion unit 2 is attached. An opening A5 is provided at a position corresponding to the side surface of the power conversion unit 2 (see FIG. 10). Further, when the power conversion unit 1 is attached to the side surface portion 3e, openings A6 and A7 are provided at positions corresponding to the side surfaces of the power conversion unit 1 (see FIG. 10), and the power conversion unit 2 is attached. At that time, the opening A8 is provided at a position corresponding to the side surface of the power conversion unit 2 (see FIG. 10). The side surface portions 3d and 3e cover the outer periphery of the side surface of the power conversion unit 1 at a position corresponding to the side surface of the power conversion unit 1 when viewed from a direction (X direction) orthogonal to the side surface of the power conversion unit 1. (See FIG. 17). Further, the side surface portions 3d and 3e are located above the side surface of the power conversion unit 2 (Z1) when viewed from a direction (X direction) orthogonal to the side surface of the power conversion unit 2 at a position corresponding to the side surface of the power conversion unit 2. It is configured to cover the directional side) (see FIGS. 9 and 17).

取付板部3fは、板形状を有しており、電力変換ユニット1および2を締結固定するための締結用穴部B5およびB6(図14および図15参照)を有する。電力変換ユニット1および2は、取付板部3fを挟み込むように、ユニット取付フレーム3の取付板部3fに締結固定される(図16参照)ように構成されている。 The mounting plate portion 3f has a plate shape, and has fastening holes B5 and B6 (see FIGS. 14 and 15) for fastening and fixing the power conversion units 1 and 2. The power conversion units 1 and 2 are configured to be fastened and fixed to the mounting plate portion 3f of the unit mounting frame 3 so as to sandwich the mounting plate portion 3f (see FIG. 16).

締結用穴部B5は、電力変換ユニット1の締結用穴部B1に対応して、取付板部3fに4箇所(図14および図15参照)設けられている。電力変換ユニット1は、4つのねじ部材91により、締結用穴部B1と取付板部3fの締結用穴部B5とを用いて、ユニット取付フレーム3に締結固定(図16参照)される。 The fastening hole portions B5 are provided at four locations (see FIGS. 14 and 15) on the mounting plate portion 3f corresponding to the fastening hole portion B1 of the power conversion unit 1. The power conversion unit 1 is fastened and fixed to the unit mounting frame 3 by the four screw members 91 by using the fastening hole portion B1 and the fastening hole portion B5 of the mounting plate portion 3f (see FIG. 16).

締結用穴部B6は、電力変換ユニット2の締結用穴部B2に対応して、取付板部3fに4箇所(図14および図15参照)設けられている。電力変換ユニット2は、4つのねじ部材92により、締結用穴部B2と取付板部3fの締結用穴部B6とを用いて、ユニット取付フレーム3に締結固定(図16参照)される。 The fastening hole portions B6 are provided at four locations (see FIGS. 14 and 15) on the mounting plate portion 3f corresponding to the fastening hole portion B2 of the power conversion unit 2. The power conversion unit 2 is fastened and fixed to the unit mounting frame 3 by the four screw members 92 by using the fastening hole portion B2 and the fastening hole portion B6 of the mounting plate portion 3f (see FIG. 16).

固定部3gは、ユニット取付フレーム3を筐体10に締結固定するための締結用穴部B7(図10参照)が設けられている。締結用穴部B7は、固定部3gと、上面部3bとに跨るように設けられている。 The fixing portion 3g is provided with a fastening hole portion B7 (see FIG. 10) for fastening and fixing the unit mounting frame 3 to the housing 10. The fastening hole portion B7 is provided so as to straddle the fixing portion 3g and the upper surface portion 3b.

さらに、締結用穴部B7は、上方側(Z1方向側)に設けられ、ねじ部材94(図21および図22参照)のねじ頭よりも穴の幅が狭い部分と、下方側(Z2方向側)に設けられ、ねじ部材94(図21および図22参照)のねじ頭よりも穴の幅の広い部分とが組み合わせて形成されたダルマ穴形状(図14および図15参照)を有する。ユニット取付フレーム3は、後述する筐体10内のフレーム取付部13(図20〜図22参照)と、固定部3gの締結用穴部B7とを用いて、ねじ部材94(図20〜図22参照)により、筐体10に締結固定可能に構成されている。 Further, the fastening hole portion B7 is provided on the upper side (Z1 direction side), and the hole width is narrower than the screw head of the screw member 94 (see FIGS. 21 and 22) and the lower side (Z2 direction side). ), And has a Dharma hole shape (see FIGS. 14 and 15) formed in combination with a portion of the screw member 94 (see FIGS. 21 and 22) having a hole wider than the screw head. The unit mounting frame 3 uses a frame mounting portion 13 (see FIGS. 20 to 22) in the housing 10 described later and a fastening hole portion B7 of the fixing portion 3g, and is a screw member 94 (FIGS. 20 to 22). Refer to), and it is configured so that it can be fastened and fixed to the housing 10.

また、ユニット取付フレーム3に電力変換ユニット1を取り付けた(収容した)状態(図17参照)において、ユニット取付フレーム3の下面部3a、側面部3dおよび3eの正面側(Y2方向側)の端部は、電力変換ユニット1の電力変換部本体1aよりも、正面側(Y2方向側)に位置する。これにより、電力変換ユニット1が取付板部3fに取り付けられた状態で、取付板部3fの電力変換ユニット2が取り付けられる面を上方(電力変換ユニット1が取り付けられる面を下方)に向けて、ユニット取付フレーム3を載置しても、載置された面に電力変換ユニット1の電力変換部本体1aが接しない。したがって、電力変換ユニット1が取付板部3fに取り付けられた状態でも、取付板部3fの電力変換ユニット2が取り付けられる面を上方に向けることができるので、ユニット取付フレーム3(取付板部3f)への電力変換ユニット2の取り付け、または、取り外しが容易に可能である。 Further, in a state where the power conversion unit 1 is mounted (accommodated) on the unit mounting frame 3 (see FIG. 17), the ends of the lower surface portion 3a, the side surface portions 3d and 3e of the unit mounting frame 3 on the front side (Y2 direction side). The unit is located on the front side (Y2 direction side) of the power conversion unit 1 of the power conversion unit 1 with respect to the power conversion unit main body 1a. As a result, with the power conversion unit 1 attached to the mounting plate portion 3f, the surface of the mounting plate portion 3f to which the power conversion unit 2 is attached faces upward (the surface to which the power conversion unit 1 is attached faces downward). Even if the unit mounting frame 3 is mounted, the power conversion unit main body 1a of the power conversion unit 1 does not come into contact with the mounted surface. Therefore, even when the power conversion unit 1 is attached to the mounting plate portion 3f, the surface of the mounting plate portion 3f to which the power conversion unit 2 is attached can be directed upward, so that the unit mounting frame 3 (mounting plate portion 3f) can be turned upward. The power conversion unit 2 can be easily attached to or detached from the power conversion unit 2.

また、ユニット取付フレーム3の支持部3cおよび固定部3gの背面側(Y1方向側)の端部は、電力変換ユニット2の電力変換部本体2aよりも、背面側(Y1方向側)に位置する。これにより、電力変換ユニット2が取付板部3fに取り付けられた状態で、取付板部3fの電力変換ユニット1が取り付けられる面を上方(電力変換ユニット2が取り付けられる面を下方)に向けて、ユニット取付フレーム3を載置しても、載置された面に電力変換ユニット2の電力変換部本体2aが接しない。したがって、電力変換ユニット2が取付板部3fに取り付けられた状態でも、取付板部3fの電力変換ユニット1が取り付けられる面を上方に向けることができるので、ユニット取付フレーム3(取付板部3f)への電力変換ユニット2の取り付け、または、取り外しが容易に可能である。 Further, the end portions of the support portion 3c and the fixing portion 3g of the unit mounting frame 3 on the back side (Y1 direction side) are located on the back side (Y1 direction side) of the power conversion unit main body 2a of the power conversion unit 2. .. As a result, with the power conversion unit 2 attached to the mounting plate portion 3f, the surface of the mounting plate portion 3f to which the power conversion unit 1 is attached faces upward (the surface to which the power conversion unit 2 is attached faces downward). Even if the unit mounting frame 3 is mounted, the power conversion unit main body 2a of the power conversion unit 2 does not come into contact with the mounted surface. Therefore, even when the power conversion unit 2 is attached to the mounting plate portion 3f, the surface of the mounting plate portion 3f to which the power conversion unit 1 is attached can be directed upward, so that the unit mounting frame 3 (mounting plate portion 3f) can be turned upward. The power conversion unit 2 can be easily attached to or detached from the power conversion unit 2.

図18を参照して、電力変換ユニット1および2が収容されたユニット取付フレーム3を取り出した状態における筐体10内の構成を説明する。なお、簡略化のため、I/F基板7は省略している。 With reference to FIG. 18, the configuration inside the housing 10 in a state where the unit mounting frame 3 containing the power conversion units 1 and 2 is taken out will be described. The I / F substrate 7 is omitted for simplification.

筐体10内において、冷却ファン4は、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、スライド部12と重ならないように配置(図18参照)されている。 In the housing 10, the cooling fan 4 is arranged so as not to overlap the slide portion 12 when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction) (see FIG. 18).

電子機器ユニット5は、冷却ファン4から送風される冷却風が通過する開口部A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、および、A16(図18参照)を有しており、電子機器ユニット5の開口部A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、および、A16を介して、筐体10の底面側(Z2方向側)から、筐体10の上面側(Z1方向側)に向かって、冷却ファン4から送風される冷却風が、筐体10上面の内壁面に当たるように構成されている。なお、開口部A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、および、A16は、特許請求の範囲の「第2冷却用開口部」の一例である。 The electronic device unit 5 has openings A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 (see FIG. 18) through which the cooling air blown from the cooling fan 4 passes, and is an electronic device. From the bottom surface side (Z2 direction side) of the housing 10 to the top surface side (Z1 direction side) of the housing 10 via the openings A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 of the unit 5. The cooling air blown from the cooling fan 4 is configured to hit the inner wall surface of the upper surface of the housing 10. The openings A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 are examples of "second cooling openings" within the scope of the claims.

また、スライド部12は、ユニット取付フレーム3をスライド移動させるスライド面S1において、ユニット取付フレーム3を締結固定するための締結用穴部B4(図18参照)を有する。 Further, the slide portion 12 has a fastening hole portion B4 (see FIG. 18) for fastening and fixing the unit mounting frame 3 on the slide surface S1 for sliding and moving the unit mounting frame 3.

ユニット取付フレーム3の側面部3dおよび3eは、ユニット取付フレーム3に電力変換ユニット1および2を取り付けた(収容した)状態で、電力変換ユニット1および2の側面(X方向)において、電力変換ユニット1および2の側面と離間(図5参照)するように構成されている。これにより、ユニット取付フレーム3の側面部3dおよび3e(枠部分)は、電力変換ユニット1および2を取り付けた(収容した)状態で、作業者200のより把持可能に構成(図19参照)されている。 The side surface portions 3d and 3e of the unit mounting frame 3 have the power conversion units 1 and 2 mounted (accommodated) on the unit mounting frame 3 on the side surfaces (X direction) of the power conversion units 1 and 2. It is configured to be separated from the sides of 1 and 2 (see FIG. 5). As a result, the side surface portions 3d and 3e (frame portion) of the unit mounting frame 3 are configured to be more grippable by the operator 200 with the power conversion units 1 and 2 mounted (accommodated) (see FIG. 19). ing.

作業者200は、中継コネクタ6(図5参照)を避けるように、ユニット取付フレーム3の側面部3dおよび3eを把持した状態(図19参照)で、ユニット取付フレーム3をスライド部12のスライド面S1(図18〜図20参照)上に載せて、スライド移動させることができる。 The operator 200 holds the side surface portions 3d and 3e of the unit mounting frame 3 so as to avoid the relay connector 6 (see FIG. 5), and slides the unit mounting frame 3 on the slide surface of the slide portion 12 (see FIG. 19). It can be placed on S1 (see FIGS. 18 to 20) and slid to move.

そして、ユニット取付フレーム3は、図20に示すように、筐体10内において、ユニット取付フレーム3の下面部3aを、筐体10内のスライド部12に対して、ねじ部材93により締結固定するとともに、ユニット取付フレーム3の固定部3gを、筐体10内のフレーム取付部13に対して、ねじ部材94により締結固定することにより、筐体10内に締結固定可能に構成されている。 Then, as shown in FIG. 20, the unit mounting frame 3 fastens and fixes the lower surface portion 3a of the unit mounting frame 3 to the slide portion 12 in the housing 10 by the screw member 93 in the housing 10. At the same time, the fixing portion 3g of the unit mounting frame 3 is fastened and fixed to the frame mounting portion 13 in the housing 10 by the screw member 94, so that the fixing portion 3g can be fastened and fixed in the housing 10.

なお、スライド部12を含む筐体10、ユニット取付フレーム3は、アルミ材などの導電性の部材により構成されている。そして、ユニット取付フレーム3に取り付けられた(収容された)電力変換ユニット1および2は、ユニット取付フレーム3、スライド部12および筐体10本体を介して、鉄道車両101の車体下面101a(図1参照)から鉄道車両101にアース接続されるように構成されている。 The housing 10 including the slide portion 12 and the unit mounting frame 3 are made of a conductive member such as an aluminum material. Then, the power conversion units 1 and 2 mounted (accommodated) on the unit mounting frame 3 pass through the unit mounting frame 3, the slide portion 12, and the main body of the housing 10 to the lower surface 101a of the vehicle body of the railway vehicle 101 (FIG. 1). (See) is configured to be grounded to the railcar 101.

また、ユニット取付フレーム3の固定部3gの締結用穴部B7が、前述したダルマ穴形状を有することにより、締結固定した状態(図21参照)から、ねじ部材94を緩め、ユニット取付フレーム3を上方(Z1方向)に持ち上げる(図22参照)ことによって、ねじ部材94を筐体10のフレーム取付部13から取り外すことなく、ユニット取付フレーム3をフレーム取付部13から取り外し可能に構成されている。 Further, since the fastening hole B7 of the fixing portion 3g of the unit mounting frame 3 has the above-mentioned Dharma hole shape, the screw member 94 is loosened from the fastened and fixed state (see FIG. 21) to loosen the unit mounting frame 3. By lifting it upward (in the Z1 direction) (see FIG. 22), the unit mounting frame 3 can be removed from the frame mounting portion 13 without removing the screw member 94 from the frame mounting portion 13 of the housing 10.

(冷却ファンに対する配置)
次に、放熱部1bおよび2bと、ユニット取付フレーム3の開口部A1およびA2と、電子機器ユニット5の開口部A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、および、A16との冷却ファン4に対する配置を、図23〜図25を参照して、説明する。
(Arrangement for cooling fan)
Next, the cooling fans of the heat radiating portions 1b and 2b, the openings A1 and A2 of the unit mounting frame 3, and the openings A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 of the electronic device unit 5. The arrangement with respect to 4 will be described with reference to FIGS. 23 to 25.

ユニット取付フレーム3が、図23に示した位置において、筐体10に締結固定されることにより、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bと開口部A1と冷却ファン4とが、重なるように配置(図24参照)されている。また、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部2bと開口部A2と冷却ファン4とが、重なるように配置(図24参照)されている。 By fastening and fixing the unit mounting frame 3 to the housing 10 at the position shown in FIG. 23, the heat radiating portion 1b and the opening A1 are viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). The cooling fan 4 and the cooling fan 4 are arranged so as to overlap each other (see FIG. 24). Further, the heat radiating portion 2b, the opening A2, and the cooling fan 4 are arranged so as to overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction) (see FIG. 24).

さらに、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bおよび放熱部2bと冷却ファン4とが、重なるように配置(図23および図24参照)されているので、放熱部1bおよび2bは、共通の冷却ファン4により、冷却することが可能である。 Further, since the heat radiating portion 1b, the radiating portion 2b, and the cooling fan 4 are arranged so as to overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction) (see FIGS. 23 and 24). The heat radiating parts 1b and 2b can be cooled by a common cooling fan 4.

電力変換ユニット1および2の側面に直交する方向(X方向)の一方側(X1方向側)に配置された冷却ファン4と、開口部A9が、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、重なるように配置(図25参照)されている。また、電力変換ユニット1および2の側面に直交する方向(X方向)の他方側(X2方向側)に配置された冷却ファン4と、開口部A12、A13、および、A14が、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、重なるように配置(図25参照)されている。 The cooling fan 4 arranged on one side (X1 direction side) in the direction orthogonal to the side surfaces (X direction) of the power conversion units 1 and 2 and the opening A9 are in the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). ), They are arranged so as to overlap (see FIG. 25). Further, the cooling fan 4 arranged on the other side (X2 direction side) in the direction (X direction) orthogonal to the side surfaces of the power conversion units 1 and 2, and the openings A12, A13, and A14 are the housing 10. They are arranged so as to overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface (Z direction) (see FIG. 25).

また、ユニット取付フレーム3が、図23に示した位置において、筐体10に締結固定されることにより、ユニット取付フレーム3の下面部3aに設けられた開口部A1を冷却ファン4から送風される冷却風が通過するように構成されている。冷却ファン4から送風される冷却風は、放熱部1bおよび放熱部2bを冷却するとともに、ユニット取付フレーム3の上面部3bに設けられた開口部A2を通過する。そして、放熱部1bおよび放熱部2bを冷却した冷却風は、電子機器ユニット5に設けられた開口部A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、および、A16を通過して、筐体10上面の内壁面に当たるとともに、筐体10内を循環する。 Further, the unit mounting frame 3 is fastened and fixed to the housing 10 at the position shown in FIG. 23, so that the opening A1 provided in the lower surface portion 3a of the unit mounting frame 3 is blown from the cooling fan 4. It is configured to allow cooling air to pass through. The cooling air blown from the cooling fan 4 cools the heat radiating portion 1b and the radiating portion 2b, and passes through the opening A2 provided in the upper surface portion 3b of the unit mounting frame 3. Then, the cooling air that has cooled the heat radiation unit 1b and the heat radiation unit 2b passes through the openings A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 provided in the electronic device unit 5, and the housing. It hits the inner wall surface of the upper surface of the 10 and circulates in the housing 10.

(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、放熱部1bを含む電力変換ユニット1および放熱部2bを含む電力変換ユニット2が収容されたユニット取付フレーム3を筐体10内に収納することにより、放熱部1bおよび2bを密閉された筐体10内に収納可能に構成されている。これにより、電力変換ユニット1の放熱部1bおよび電力変換ユニット2の放熱部2bが密閉された筐体10内に収納されることによって、異物付着および汚損の原因となる筐体10外部からの異物の侵入を防止することができる。その結果、異物付着および汚損による放熱部1bおよび2bの冷却機能の低下を抑制することができる。 In the present embodiment, as described above, the unit mounting frame 3 in which the power conversion unit 1 including the heat radiating unit 1b and the power conversion unit 2 including the heat radiating unit 2b are housed is housed in the housing 10. 1b and 2b are configured to be housed in a sealed housing 10. As a result, the heat radiating part 1b of the power conversion unit 1 and the heat radiating part 2b of the power conversion unit 2 are housed in the sealed housing 10, which causes foreign matter to adhere and stain from the outside of the housing 10. Can be prevented from invading. As a result, it is possible to suppress deterioration of the cooling function of the heat radiating portions 1b and 2b due to foreign matter adhesion and contamination.

また、本実施形態では、上記のように、ユニット取付フレーム3は、電力変換ユニット1および2を収容可能に構成されている。これにより、ユニット取付フレーム3に電力変換ユニット1および2を収容することができるので、筐体10内から電力変換ユニット1および2を筐体10内へ収納する際、または、電力変換ユニット1および2を筐体10内から取り出す際に、電力変換ユニット1および2を同時に収納、または、電力変換ユニット1および2を同時に取り出すことができる。その結果、ユニット取付フレーム3に電力変換ユニット1、または、電力変換ユニット2のいずれか1つのみを収容する場合に比べて、電力変換ユニット1および2を筐体10内へ収納する際、または、電力変換ユニット1および2を筐体10内から取り出す際の作業量の増加を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the unit mounting frame 3 is configured to accommodate the power conversion units 1 and 2. As a result, the power conversion units 1 and 2 can be housed in the unit mounting frame 3, so that when the power conversion units 1 and 2 are housed in the housing 10 from inside the housing 10, or when the power conversion units 1 and 2 are housed in the housing 10, the power conversion unit 1 and When the 2 is taken out from the housing 10, the power conversion units 1 and 2 can be stored at the same time, or the power conversion units 1 and 2 can be taken out at the same time. As a result, when the power conversion units 1 and 2 are housed in the housing 10, or as compared with the case where only one of the power conversion unit 1 or the power conversion unit 2 is housed in the unit mounting frame 3. , It is possible to suppress an increase in the amount of work when taking out the power conversion units 1 and 2 from the inside of the housing 10.

また、本実施形態では、上記のように、放熱部1bおよび放熱部2bは、共通の冷却ファン4により、冷却されるように構成されている。これにより、密閉された筐体10内の空気を冷却ファン4によって、循環させることができるので、外気を取り入れなくても、放熱部1bおよび2bを冷却することができる。また、共通の冷却ファン4により放熱部1bおよび放熱部2bを冷却することによって、放熱部1bおよび放熱部2bの各々に対応して冷却ファン4を設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the heat radiating unit 1b and the heat radiating unit 2b are configured to be cooled by the common cooling fan 4. As a result, the air in the sealed housing 10 can be circulated by the cooling fan 4, so that the heat radiating portions 1b and 2b can be cooled without taking in outside air. Further, by cooling the heat radiating unit 1b and the heat radiating part 2b by the common cooling fan 4, the increase in the number of parts is suppressed as compared with the case where the cooling fan 4 is provided corresponding to each of the heat radiating part 1b and the heat radiating part 2b. can do.

また、本実施形態では、上記のように、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bおよび放熱部2bと冷却ファン4とが、重なるように配置されている。これにより、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bおよび放熱部2bと冷却ファン4とが、重なるので、容易に共通の冷却ファン4から送風される冷却風によって放熱部1bおよび放熱部2bの両方の冷却を行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the heat radiating portion 1b, the radiating portion 2b, and the cooling fan 4 are arranged so as to overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). .. As a result, when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction), the heat radiation unit 1b, the heat radiation unit 2b, and the cooling fan 4 overlap each other, so that the cooling air is easily blown from the common cooling fan 4. It is possible to cool both the heat radiating unit 1b and the heat radiating unit 2b.

また、本実施形態では、上記のように、ユニット取付フレーム3は、ユニット取付フレーム3の冷却ファン4が配置される側(Z2方向側)において、冷却ファン4から送風される冷却風が通過する開口部A1を有する。これにより、冷却風が通過する開口部A1により、冷却ファン4から送風される冷却風がユニット取付フレーム3に遮られることなく、冷却風を放熱部1bおよび放熱部2bに当てることができる。その結果、ユニット取付フレーム3が開口部A1を有しない場合に比べて、効率的に放熱部1bおよび放熱部2bの冷却を行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the cooling air blown from the cooling fan 4 passes through the unit mounting frame 3 on the side where the cooling fan 4 of the unit mounting frame 3 is arranged (Z2 direction side). It has an opening A1. As a result, the cooling air blown from the cooling fan 4 can be applied to the heat radiating portion 1b and the radiating portion 2b without being blocked by the unit mounting frame 3 by the opening A1 through which the cooling air passes. As a result, the heat radiating portion 1b and the radiating portion 2b can be cooled more efficiently than when the unit mounting frame 3 does not have the opening A1.

また、本実施形態では、上記のように、冷却ファン4は、筐体10の底面側(Z2方向側)に設けられており、放熱部1bが放熱フィンF1を、放熱部1bが放熱フィンF2を含み、ユニット取付フレーム3が筐体10に締結固定されることにより、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bと開口部A1と冷却ファン4とが、重なるように配置されている。これにより、ユニット取付フレーム3を筐体10に締結固定することにより、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1bと開口部A1と冷却ファン4とが重なるように配置されるので、ユニット取付フレーム3を筐体10に締結固定するだけで、開口部A1を介して、冷却ファン4から送風される冷却風が当たる位置に放熱部1bを配置することができる。その結果、放熱部1bと開口部A1と冷却ファン4との位置合わせを容易に行うことができる。また、冷却ファン4が筐体10の底面側(Z2方向側)に設けられていることによって、冷却風を筐体10の底面側(Z2方向側)から放熱部1bおよび2bに当てることができる。これにより、放熱部1bおよび2bから放熱される熱により発生する上昇気流を利用して、密閉された筐体10内の空気を循環させることができるので、より効率的に放熱部1bおよび放熱部2bの冷却を行うことができる。また、放熱部1bが放熱フィンF1を含み、放熱部1bが放熱フィンF2を含むことによって、放熱部1bが放熱フィンF1を、放熱部1bが放熱フィンF2を含まない場合に比べて、放熱部1bおよび2bの電熱面積が広がるので、放熱の効率を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the cooling fan 4 is provided on the bottom surface side (Z2 direction side) of the housing 10, and the heat radiation unit 1b is the heat radiation fin F1 and the heat radiation unit 1b is the heat radiation fin F2. By fastening and fixing the unit mounting frame 3 to the housing 10, the heat radiating portion 1b, the opening A1, and the cooling fan 4 are separated from each other when viewed from the direction (Z direction) perpendicular to the bottom surface of the housing 10. They are arranged so that they overlap. As a result, the unit mounting frame 3 is fastened and fixed to the housing 10 so that the heat radiating portion 1b, the opening A1 and the cooling fan 4 overlap when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). Therefore, the heat radiating portion 1b can be arranged at a position where the cooling air blown from the cooling fan 4 hits through the opening A1 only by fastening and fixing the unit mounting frame 3 to the housing 10. .. As a result, the position of the heat radiating portion 1b, the opening A1, and the cooling fan 4 can be easily aligned. Further, since the cooling fan 4 is provided on the bottom surface side (Z2 direction side) of the housing 10, the cooling air can be applied to the heat radiating portions 1b and 2b from the bottom surface side (Z2 direction side) of the housing 10. .. As a result, the air in the sealed housing 10 can be circulated by utilizing the updraft generated by the heat radiated from the heat radiating parts 1b and 2b, so that the heat radiating part 1b and the heat radiating part can be circulated more efficiently. 2b can be cooled. Further, since the heat radiation unit 1b includes the heat radiation fin F1 and the heat radiation unit 1b includes the heat radiation fin F2, the heat radiation unit 1b does not include the heat radiation fin F1 and the heat radiation unit 1b does not include the heat radiation fin F2. Since the electric heating areas of 1b and 2b are expanded, the efficiency of heat dissipation can be improved.

また、本実施形態では、上記のように、電子機器ユニット5は、冷却ファン4から送風される冷却風が通過する開口部A9を有する。これにより、電子機器ユニット5が、冷却風が通過する開口部A9を有することによって、放熱部1bおよび放熱部2bを冷却した冷却風を、開口部A9を介して、筐体10上面の内壁面に当てることができる。その結果、筐体10内のユニット取付フレーム3に収容された電力変換ユニット1および2に対して冷却ファン4とは反対側において、冷却ファン4に対向するように、電子機器ユニット5を配置した場合においても、電子機器ユニット5が開口部A9を有しない場合に比べて、冷却風により放熱部1bおよび放熱部2bから奪った熱を筐体10から放熱することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the electronic device unit 5 has an opening A9 through which the cooling air blown from the cooling fan 4 passes. As a result, the electronic device unit 5 has an opening A9 through which the cooling air passes, so that the cooling air that has cooled the heat radiating portion 1b and the radiating portion 2b is passed through the opening A9 to the inner wall surface of the upper surface of the housing 10. Can be applied to. As a result, the electronic device unit 5 is arranged so as to face the cooling fan 4 on the side opposite to the cooling fan 4 with respect to the power conversion units 1 and 2 housed in the unit mounting frame 3 in the housing 10. Even in this case, the heat taken from the heat radiating unit 1b and the heat radiating part 2b by the cooling air can be dissipated from the housing 10 as compared with the case where the electronic device unit 5 does not have the opening A9.

また、本実施形態では、上記のように、ユニット取付フレーム3は、複数の枠が組み合わされた形状を有しており、電力変換ユニット1および2が収容された状態で、ユニット取付フレーム3の枠部分が把持可能に構成されている。これにより、電力変換ユニット1および2が収容された状態で、作業者200がユニット取付フレーム3の枠部分を把持することができるので、電力変換ユニット1および2が取り付けられた(収容された)ユニット取付フレーム3の筐体10内への収納作業、または、電力変換ユニット1および2が取り付けられた(収容された)ユニット取付フレーム3の取り出し作業をより容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the unit mounting frame 3 has a shape in which a plurality of frames are combined, and the unit mounting frame 3 is accommodated in a state where the power conversion units 1 and 2 are housed. The frame portion is configured to be grippable. As a result, the worker 200 can grip the frame portion of the unit mounting frame 3 in the state where the power conversion units 1 and 2 are housed, so that the power conversion units 1 and 2 are mounted (housed). The work of storing the unit mounting frame 3 in the housing 10 or the work of taking out the unit mounting frame 3 to which the power conversion units 1 and 2 are mounted (accommodated) can be performed more easily.

また、本実施形態では、上記のように、ユニット取付フレーム3は、下面部3aと、電力変換ユニット2に接続される配線Cを支持する支持部3cとを含む。これにより、電力変換ユニット2に接続される配線Cを支持部3cにより支持することによって、ユニット取付フレーム3の筐体10内への収納作業、または、ユニット取付フレーム3の筐体10内からの取り出し作業の際に、電力変換ユニット2に接続される配線Cが筐体10とユニット取付フレーム3との間に挟み込まれるのを防止することができる。また、ユニット取付フレーム3の電力変換ユニット1の下面に対応する位置(Z2方向側の位置)に下面部3aが設けられることによって、電力変換ユニット1を下面側からの衝撃から保護することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the unit mounting frame 3 includes a lower surface portion 3a and a support portion 3c that supports the wiring C connected to the power conversion unit 2. As a result, by supporting the wiring C connected to the power conversion unit 2 by the support portion 3c, the unit mounting frame 3 can be stored in the housing 10 or the unit mounting frame 3 can be stored in the housing 10. It is possible to prevent the wiring C connected to the power conversion unit 2 from being sandwiched between the housing 10 and the unit mounting frame 3 during the taking-out operation. Further, by providing the lower surface portion 3a at a position (position on the Z2 direction side) corresponding to the lower surface of the power conversion unit 1 of the unit mounting frame 3, the power conversion unit 1 can be protected from the impact from the lower surface side. ..

また、本実施形態では、上記のように、筐体10は、筐体10の内部において、電力変換ユニット1が収容されたユニット取付フレーム3を作業者200が把持した状態で、ユニット取付フレーム3をスライド移動させるためのスライド部12が設けられる。これにより、作業者200が把持したユニット取付フレーム3をスライド部12のスライド面S1上において滑らせることによって、作業者200が把持したユニット取付フレーム3を筐体10内のユニット取付フレーム3の取り付け位置に容易にスライド移動させることができる。 Further, in the present embodiment, as described above, in the housing 10, the unit mounting frame 3 is in a state where the operator 200 holds the unit mounting frame 3 in which the power conversion unit 1 is housed inside the housing 10. A slide portion 12 is provided for moving the slide. As a result, the unit mounting frame 3 gripped by the worker 200 is slid on the slide surface S1 of the slide portion 12, so that the unit mounting frame 3 gripped by the worker 200 is mounted on the unit mounting frame 3 in the housing 10. It can be easily slid to a position.

また、本実施形態では、上記のように、冷却ファン4は、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、スライド部12と重ならないように配置されている。これにより、スライド部12が冷却ファン4から送風される冷却風を遮ることを防止することができるので、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、冷却ファン4がスライド部12と重なる場合に比べて、放熱部1bおよび放熱部2bの冷却を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the cooling fan 4 is arranged so as not to overlap the slide portion 12 when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). As a result, it is possible to prevent the slide portion 12 from blocking the cooling air blown from the cooling fan 4, so that the cooling fan 4 slides when viewed from the direction (Z direction) perpendicular to the bottom surface of the housing 10. Compared with the case where it overlaps with 12, the heat radiating unit 1b and the heat radiating unit 2b can be easily cooled.

[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification example]
The embodiments disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the description of the above embodiment but by the scope of claims, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記実施形態では、筐体10は、内部に、電力変換ユニット1(第1電力変換ユニット)および電力変換ユニット2(第2電力変換ユニット)を収容したユニット取付フレーム3(ユニット収容部)を2つ収納する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、筐体は、内部に、1つのユニット収容部を収納するように構成してもよいし、3つ以上のユニット収容部を収納するように構成してもよい。 For example, in the above embodiment, the housing 10 is a unit mounting frame 3 (unit accommodating portion) in which a power conversion unit 1 (first power conversion unit) and a power conversion unit 2 (second power conversion unit) are housed. Although an example of storing two is shown, the present invention is not limited to this. For example, the housing may be configured to accommodate one unit accommodating portion inside, or may be configured to accommodate three or more unit accommodating portions.

また、上記実施形態では、ユニット取付フレーム3(ユニット収容部)は、電力変換ユニット1(第1電力変換ユニット)および電力変換ユニット2(第2電力変換ユニット)を収容可能に構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ユニット収容部は、1つの電力変換ユニットを収容するように構成してもよいし、3つ以上の電力変換ユニットを収容するように構成してもよい。 Further, in the above embodiment, the unit mounting frame 3 (unit accommodating unit) is configured to accommodate the power conversion unit 1 (first power conversion unit) and the power conversion unit 2 (second power conversion unit). However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the unit accommodating unit may be configured to accommodate one power conversion unit or may be configured to accommodate three or more power conversion units.

また、上記実施形態では、放熱部1b(第1放熱部)および放熱部2b(第2放熱部)は、共通の冷却ファン4により、冷却されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1放熱部および第2放熱部は、別々の冷却ファンにより、冷却されるように構成してもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which the heat radiation unit 1b (first heat radiation unit) and the heat radiation unit 2b (second heat radiation unit) are configured to be cooled by a common cooling fan 4. The present invention is not limited to this. In the present invention, the first heat radiating unit and the second heat radiating unit may be configured to be cooled by separate cooling fans.

また、上記実施形態では、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、放熱部1b(第1放熱部)および放熱部2b(第2放熱部)と冷却ファン4とが、重なるように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部、または、第2放熱部のいずれか一方のみが、冷却ファンに重なるように配置されるように構成してもよい。また、本発明では、筐体の底面に垂直な方向から見て、第1放熱部および第2放熱部と、冷却ファンとが重ならないように構成してもよい。 Further, in the above embodiment, when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction), the heat radiating unit 1b (first heat radiating part), the heat radiating part 2b (second heat radiating part), and the cooling fan 4 are arranged. Although an example in which they are arranged so as to overlap each other is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, only one of the first heat radiating portion and the second heat radiating portion may be arranged so as to overlap the cooling fan when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing. .. Further, in the present invention, the cooling fan may be configured so as not to overlap the first heat radiating portion and the second heat radiating portion when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing.

また、上記実施形態では、電子機器ユニット5は、筐体10内のユニット取付フレーム3(ユニット収容部)に収容された電力変換ユニット1(第1電力変換ユニット)および電力変換ユニット2(第2電力変換ユニット)に対して冷却ファン4とは反対側(Z1方向側)において、冷却ファン4に対向するように配置され、冷却ファン4から送風される冷却風が通過する開口部A9(第2冷却用開口部)を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電子機器ユニットは、第2冷却用開口部を設けずに、ユニット収容部の側面側の位置に電子機器ユニットを配置させてもよい。 Further, in the above embodiment, the electronic device unit 5 includes a power conversion unit 1 (first power conversion unit) and a power conversion unit 2 (second power conversion unit) housed in a unit mounting frame 3 (unit accommodating portion) in the housing 10. An opening A9 (second) that is arranged so as to face the cooling fan 4 on the side opposite to the cooling fan 4 (Z1 direction side) with respect to the power conversion unit) and through which the cooling air blown from the cooling fan 4 passes. Although an example having a cooling opening) is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, the electronic device unit may be arranged at a position on the side surface side of the unit accommodating portion without providing the second cooling opening.

また、上記実施形態では、ユニット取付フレーム3(ユニット収容部)は、複数の枠が組み合わされた形状を有しており、電力変換ユニット1(第1電力変換ユニット)および電力変換ユニット2(第2電力変換ユニット)が収容された状態で、ユニット取付フレーム3の枠部分が把持可能に構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ユニット収容部は、複数の電力変換ユニットの側面を囲う箱形状を有してもよい。 Further, in the above embodiment, the unit mounting frame 3 (unit accommodating portion) has a shape in which a plurality of frames are combined, and the power conversion unit 1 (first power conversion unit) and the power conversion unit 2 (first power conversion unit). An example is shown in which the frame portion of the unit mounting frame 3 is configured to be grippable while the two power conversion units) are housed, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the unit accommodating portion may have a box shape surrounding the side surfaces of a plurality of power conversion units.

また、上記実施形態では、支持部3cは、電力変換ユニット2(第2電力変換ユニット)を取り付けた際に、電力変換ユニット2の下面(Z2方向側の面)に対応する位置に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持部は、第2電力変換ユニットの上面に対応する位置に設けられてもよい。 Further, in the above embodiment, the support portion 3c is provided at a position corresponding to the lower surface (the surface on the Z2 direction side) of the power conversion unit 2 when the power conversion unit 2 (second power conversion unit) is attached. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the support portion may be provided at a position corresponding to the upper surface of the second power conversion unit.

また、上記実施形態では、冷却ファン4は、筐体10の底面に垂直な方向(Z方向)から見て、スライド部12と重ならないように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体の底面側に設けられたスライド部に対して、筐体の底面側とは反対側の筐体の上面側に冷却ファンを設けて、筐体の底面に垂直な方向から見て、冷却ファンとスライド部とが重なるように配置してもよい。 Further, in the above embodiment, the cooling fan 4 is arranged so as not to overlap the slide portion 12 when viewed from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing 10 (Z direction). Not limited to this. In the present invention, the cooling fan is provided on the upper surface side of the housing opposite to the bottom surface side of the housing with respect to the slide portion provided on the bottom surface side of the housing, from the direction perpendicular to the bottom surface of the housing. As you can see, the cooling fan and the slide portion may be arranged so as to overlap each other.

1 電力変換ユニット(第1電力変換ユニット)
1a 電力変換部本体
1b 放熱部(第1放熱部)
2 電力変換ユニット(第2電力変換ユニット)
2a 電力変換部本体
2b 放熱部(第2放熱部)
3 ユニット取付フレーム(ユニット収容部)
3a 下面部
3c 支持部
4 冷却ファン
5 電子機器ユニット
10 筐体
12 スライド部
100 電力変換装置(鉄道車両用電力変換装置)
101 鉄道車両
A1 開口部(第1冷却用開口部)
A9 開口部(第2冷却用開口部)
A10 開口部(第2冷却用開口部)
A11 開口部(第2冷却用開口部)
A12 開口部(第2冷却用開口部)
A13 開口部(第2冷却用開口部)
A14 開口部(第2冷却用開口部)
A15 開口部(第2冷却用開口部)
A16 開口部(第2冷却用開口部)
C 配線(第2電力変換ユニットに接続される配線)
F1 放熱フィン
F2 放熱フィン
1 Power conversion unit (1st power conversion unit)
1a Power conversion unit body 1b Heat dissipation unit (first heat dissipation unit)
2 Power conversion unit (second power conversion unit)
2a Power conversion unit body 2b Heat dissipation unit (second heat dissipation unit)
3 Unit mounting frame (unit housing)
3a Bottom part 3c Support part 4 Cooling fan 5 Electronic equipment unit 10 Housing 12 Slide part 100 Power conversion device (power conversion device for railroad vehicles)
101 Railroad vehicle A1 opening (first cooling opening)
A9 opening (second cooling opening)
A10 opening (second cooling opening)
A11 opening (second cooling opening)
A12 opening (second cooling opening)
A13 opening (second cooling opening)
A14 opening (second cooling opening)
A15 opening (second cooling opening)
A16 opening (second cooling opening)
C wiring (wiring connected to the second power conversion unit)
F1 heat dissipation fins F2 heat dissipation fins

Claims (11)

電力変換部本体と前記電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部とを含む電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを収容するユニット収容部と、
鉄道車両に設けられ、前記ユニット収容部を内部に収納する密閉された筐体と、を備え、
前記放熱部を含む前記電力変換ユニットが収容された前記ユニット収容部を前記筐体内に収納することにより、前記放熱部を密閉された前記筐体内に収納可能に構成されている、鉄道車両用電力変換装置。
A power conversion unit including a power conversion unit main body and a heat dissipation unit for radiating heat inside the power conversion unit main body, and
A unit accommodating unit accommodating the power conversion unit and
It is provided with a sealed housing provided in a railroad vehicle and accommodating the unit accommodating portion inside.
By storing the unit accommodating portion in which the power conversion unit including the heat radiating unit is housed in the housing, the electric power for a railway vehicle is configured so that the heat radiating unit can be stored in the sealed housing. Conversion device.
前記ユニット収容部は、第1電力変換ユニットと第2電力変換ユニットとを含む複数の電力変換ユニットを収容可能に構成されており、
前記第1電力変換ユニットは、前記電力変換部本体の内部の熱を放熱するための前記放熱部である第1放熱部を含み、
前記第2電力変換ユニットは、前記電力変換部本体の内部の熱を放熱するための前記放熱部である第2放熱部を含む、請求項1に記載の鉄道車両用電力変換装置。
The unit accommodating unit is configured to accommodate a plurality of power conversion units including a first power conversion unit and a second power conversion unit.
The first power conversion unit includes a first heat radiating unit, which is a heat radiating unit for radiating heat inside the main body of the power conversion unit.
The power conversion device for a railroad vehicle according to claim 1, wherein the second power conversion unit includes a second heat dissipation unit that is the heat dissipation unit for radiating heat inside the main body of the power conversion unit.
前記筐体内の空気を循環させることにより、前記放熱部を冷却するように構成されている冷却ファンをさらに備え、
前記第1放熱部および前記第2放熱部は、共通の前記冷却ファンにより、冷却されるように構成されている、請求項2に記載の鉄道車両用電力変換装置。
A cooling fan configured to cool the heat radiating portion by circulating air in the housing is further provided.
The power conversion device for a railway vehicle according to claim 2, wherein the first heat radiating unit and the second heat radiating unit are configured to be cooled by a common cooling fan.
前記第1電力変換ユニットおよび前記第2電力変換ユニットは、前記ユニット収容部内において、前記第1放熱部と前記第2放熱部とが互いに対向した状態で収容されるように構成されており、
前記筐体の底面に垂直な方向から見て、前記第1放熱部および前記第2放熱部と前記冷却ファンとが、重なるように配置されている、請求項3に記載の鉄道車両用電力変換装置。
The first power conversion unit and the second power conversion unit are configured so that the first heat radiating unit and the second heat radiating unit are housed in the unit accommodating unit so as to face each other.
The electric power conversion for a railway vehicle according to claim 3, wherein the first heat radiating portion, the second heat radiating portion, and the cooling fan are arranged so as to overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the bottom surface of the housing. Device.
前記ユニット収容部は、前記ユニット収容部の前記冷却ファンが配置される側において、前記冷却ファンから送風される冷却風が通過する第1冷却用開口部を有する、請求項3または4に記載の鉄道車両用電力変換装置。 The unit accommodating portion according to claim 3 or 4, wherein the unit accommodating portion has a first cooling opening through which the cooling air blown from the cooling fan passes on the side of the unit accommodating portion where the cooling fan is arranged. Power converter for railroad vehicles. 前記冷却ファンは、前記筐体の底面側に設けられており、
前記放熱部は、放熱フィンを含み、
前記ユニット収容部が前記筐体に締結固定されることにより、前記筐体の底面に垂直な方向から見て、前記第1放熱部と前記第1冷却用開口部と前記冷却ファンとが、重なるように配置されている、請求項5に記載の鉄道車両用電力変換装置。
The cooling fan is provided on the bottom surface side of the housing.
The heat radiating portion includes heat radiating fins.
By fastening and fixing the unit accommodating portion to the housing, the first heat radiating portion, the first cooling opening, and the cooling fan overlap with each other when viewed from a direction perpendicular to the bottom surface of the housing. The electric power conversion device for a railroad vehicle according to claim 5, which is arranged in such a manner.
前記電力変換ユニットに電気的に接続される電子機器が設けられた電子機器ユニットをさらに備え、
前記電子機器ユニットは、前記ユニット収容部に収容された前記電力変換ユニットに対して前記冷却ファンとは反対側において、前記冷却ファンに対向するように前記筐体内に配置されるとともに、前記冷却ファンから送風される冷却風が通過する第2冷却用開口部を有する、請求項6に記載の鉄道車両用電力変換装置。
An electronic device unit provided with an electronic device electrically connected to the power conversion unit is further provided.
The electronic device unit is arranged in the housing so as to face the cooling fan on the side opposite to the cooling fan with respect to the power conversion unit housed in the unit accommodating portion, and the cooling fan. The power conversion device for a railroad vehicle according to claim 6, further comprising a second cooling opening through which the cooling air blown from is passed.
前記ユニット収容部は、複数の枠が組み合わされた形状を有しており、前記電力変換ユニットが収容された状態で、前記ユニット収容部の枠部分が把持可能に構成されている、請求項4〜7のいずれか1項に記載の鉄道車両用電力変換装置。 4. The unit accommodating portion has a shape in which a plurality of frames are combined, and the frame portion of the unit accommodating portion can be gripped while the power conversion unit is accommodated. The electric power conversion device for a railway vehicle according to any one of 7 to 7. 前記ユニット収容部は、前記第1電力変換ユニットの下面に対応する位置に設けられる下面部と、前記第2電力変換ユニットの下面に対応する位置に設けられ、前記第2電力変換ユニットに接続される配線を支持する支持部とを含む、請求項8に記載の鉄道車両用電力変換装置。 The unit accommodating portion is provided at a position corresponding to the lower surface of the first power conversion unit and a lower surface portion corresponding to the lower surface of the second power conversion unit, and is connected to the second power conversion unit. The electric power conversion device for a railroad vehicle according to claim 8, which includes a support portion for supporting the wiring. 前記筐体は、前記筐体の内部において、前記電力変換ユニットが収容された前記ユニット収容部を作業者が把持した状態で、前記ユニット収容部をスライド移動させるためのスライド部が設けられる、請求項8または9に記載の鉄道車両用電力変換装置。 The housing is provided with a slide portion for sliding the unit housing portion while the operator holds the unit housing portion in which the power conversion unit is housed inside the housing. Item 8. The electric power conversion device for a railway vehicle according to Item 8. 前記冷却ファンは、前記筐体の底面に垂直な方向から見て、前記スライド部と重ならないように配置されている、請求項10に記載の鉄道車両用電力変換装置。 The power conversion device for a railroad vehicle according to claim 10, wherein the cooling fan is arranged so as not to overlap the slide portion when viewed from a direction perpendicular to the bottom surface of the housing.
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