JP4549086B2 - Running wind cooling system for railway vehicles - Google Patents
Running wind cooling system for railway vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- JP4549086B2 JP4549086B2 JP2004084790A JP2004084790A JP4549086B2 JP 4549086 B2 JP4549086 B2 JP 4549086B2 JP 2004084790 A JP2004084790 A JP 2004084790A JP 2004084790 A JP2004084790 A JP 2004084790A JP 4549086 B2 JP4549086 B2 JP 4549086B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- wind
- traveling
- vehicle
- traveling wind
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
本発明は受熱部と放熱部を配管で接続してポンプにより冷媒を循環させて発生熱を輸送し、放熱部に走行風を取込み冷却する循環冷却システムを有する鉄道車両用走行風冷却装置に係わり、特に電力変換装置の小型化、冷却性能向上を図れるようにした鉄道車両用走行風冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a traveling wind cooling apparatus for a railway vehicle having a circulation cooling system in which a heat receiving section and a heat radiating section are connected by piping and a refrigerant is circulated by a pump to transport generated heat and the traveling wind is taken into the heat radiating section and cooled. In particular, the present invention relates to a traveling wind cooling device for a railway vehicle that can reduce the size of the power conversion device and improve the cooling performance.
図8は特開2003−48533号公報の図25〜27に記載された、走行風を利用して冷却を実施している従来構造の鉄道車両用走行風冷却電力変換装置26の斜視図を示す。電力変換装置26内部にはパワーユニット23が配置してある。
FIG. 8 is a perspective view of a traveling wind cooling
パワーユニット23は半導体素子3、ヒートブロック20、冷却フィン21、ヒートパイプ22から構成されている。素子3の発生熱は熱伝導原理を利用して冷却フィン21に輸送され車両床下面を流れる走行風で冷却されるのと同時に、沸騰潜熱輸送原理を利用してヒートパイプ22に輸送され車両側面から取込んだ走行風で冷却される。
The
素子の発生熱を車両床下並びに側面に輸送するために熱伝導原理または沸騰潜熱輸送原理を利用しているが、これらの熱輸送手段を用いて効率よく熱輸送するためには、受熱部であるヒートブロック20と放熱部である冷却フィン21、ヒートパイプ22をごく近傍に配置する必要がある。
The heat conduction principle or boiling latent heat transport principle is used to transport the generated heat of the element to the vehicle floor and to the side, but in order to efficiently transport heat using these heat transport means, it is a heat receiving part. It is necessary to arrange the
このため、パワーユニット23は走行風取込み可能な車両床下並びに車両側面に直ぐに面するように、電力変換装置26内部の下部または側部位に平面的に配置されることとなる。この平面的なパワーユニット23配置の制約を受けるために電力変換装置26小型化には限界が発生していた。
For this reason, the
走行風を取込むための床下カバー開口部24は矩形であり、開口部24内部に配置されている導風ガイド25は直線的に傾いた形状となっている。
The underfloor cover opening 24 for taking in the traveling wind is rectangular, and the
車両側面に沿って流れている走行風27を開口部24から取込む場合、一般的に開口部24端面で流れの剥離が起こりやすいために、導風ガイド25の流れに対する傾斜角度はできる限り小さくする必要がある。一般的に剥離を起こさない角度は7°以下と報告されている。しかしながら、ヒートパイプ22全面に走行風を取込むために導風ガイド25の流れに対する傾斜角度は7°以上に大きくなっており、剥離が生じて走行風取込み効率が悪化している。
When the
また、床下カバーに設けられた開口部24について、矩形形状では開口部エッジでの流体剥離が大きくなり走行風取込み効率が悪化している。
以上のように、走行風を利用して冷却する電力変換装置において、発生熱を熱伝導原理または沸騰潜熱輸送原理を利用して輸送する冷却フィン21、ヒートパイプ22を用いた冷却方式では電力変換装置が小型化できないという問題がある。
As described above, in the power conversion device that cools using traveling wind, power conversion is performed in the cooling method using the
また、走行風を取込むための床下カバー開口部24形状並びに導風ガイド25形状が流体的に剥離を助長する形状となっており、走行風取込み効率が悪化して冷却性能を低下させている問題がある。
Further, the shape of the underfloor cover opening 24 for taking in the traveling wind and the shape of the
本発明の第1の目的は電力変換装置外形の小型化を可能にする冷却方式を有する鉄道車両用走行風冷却装置を提供することにある。 A first object of the present invention is to provide a traveling wind cooling device for a railway vehicle having a cooling system that enables downsizing of the outer shape of the power converter.
本発明の第2の目的は冷却性能向上を可能にする走行風取込み形状を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a traveling wind intake shape that enables an improvement in cooling performance.
上記の目的を達成するために、本発明では、素子の発生熱を冷媒を用いて受熱し、ポンプの動力にて配管を経由して放熱部に熱輸送する強制熱輸送方式を利用した循環冷却システムを構築するようにしている。すなわち、冷媒を流通させる通路が設けられた受熱部と、走行風が流れる流路中に設けられた放熱部と、該放熱部と前記受熱部との間で前記冷媒を流通させる流路とを有し、前記前記走行風が流れる流路は、車体の床下部に車体表面に連続して設けられた床下カバーから、前記車体の内側方向へ窪ませて設けている。 In order to achieve the above object, in the present invention, circulating cooling using a forced heat transport system that receives the generated heat of the element using a refrigerant and transports heat to the heat radiating portion via a pipe by the power of the pump. I try to build a system. That is, a heat receiving part provided with a passage for circulating the refrigerant, a heat radiating part provided in a flow path through which the traveling wind flows, and a flow path for circulating the refrigerant between the heat radiating part and the heat receiving part. The flow path through which the traveling wind flows is provided to be recessed toward the inside of the vehicle body from an underfloor cover that is provided continuously on the surface of the vehicle body at the bottom of the vehicle body.
従って、受熱部と放熱部は電力変換装置の任意の部位に配置し、その間を配管で接続することが可能となり、車両床下スペースを有効に利用して電力変換装置の小型化が可能となる。 Therefore, the heat receiving portion and the heat radiating portion can be arranged at any part of the power conversion device, and can be connected by a pipe between them, and the power conversion device can be miniaturized by effectively using the space under the vehicle floor.
また、本発明では、放熱部を車体床下カバー内側に配置し、その両側に走行風を取込むための開口部を設けている。 Further, in the present invention, the heat radiating portion is disposed inside the vehicle body underfloor cover, and openings for taking in the traveling wind are provided on both sides thereof.
従って、車体側面を流れている走行風を最も取込み易い位置に放熱部が配置できるので、取込むことができる走行風も大きく冷却性能向上が期待でき、放熱部の小型化とポンプ容量の小型化によって電力変換装置全体の小型化が可能となる。 Therefore, since the heat radiation part can be arranged at the position where the traveling wind flowing on the side of the vehicle is most easily captured, the traveling wind that can be captured can be expected to greatly improve the cooling performance, and the heat radiation part can be downsized and the pump capacity can be reduced. Therefore, the power converter as a whole can be downsized.
さらに本発明では、冷媒循環冷却システムに放熱部を追加配置し、車両に搭載している電力変換装置以外の機器からの冷却風の一部を追加した放熱部に強制的に導風するようにしている。 Furthermore, in the present invention, an additional heat dissipating part is arranged in the refrigerant circulation cooling system so that a part of the cooling air from equipment other than the power converter installed in the vehicle is forcibly guided to the heat dissipating part. ing.
従って、走行風による冷却風確保以外に追加の冷却風を得ることができ、冷却性能の向上が可能となる。 Therefore, it is possible to obtain additional cooling air in addition to securing the cooling air by the traveling air, and it is possible to improve the cooling performance.
さらに本発明では、走行風取込み口形状を走行風流入方向に対して徐々に広げるような構造としている。 Furthermore, in this invention, it is set as the structure which expands a driving | running | working wind intake port shape gradually with respect to a driving | running | working wind inflow direction.
従って、走行風流体の剥離は開口部先端の1点でのみ発生し、徐々に両側2本に広がった形状端部で走行風を巻き込みながら取込むことができ、走行風導入効率向上による冷却性能の向上が可能となる。 Therefore, the separation of the traveling wind fluid occurs only at one point at the front end of the opening, and it can be taken in while the traveling wind is gradually trapped at the two ends of the shape, and the cooling performance is improved by improving the traveling wind introduction efficiency. Can be improved.
さらに本発明では、冷却に必要な放熱部容量を請求項1に対する発明と同じに確保した状態で集約し、通風方向を車両進行方向に平行に配置するようにしている。 Furthermore, in the present invention, the heat dissipating section capacity necessary for cooling is gathered in a state secured in the same manner as in the invention for claim 1, and the ventilation direction is arranged parallel to the vehicle traveling direction.
従って、放熱部を車両進行方向に対して短くできるので、電力変換装置の小型化が可能となる。
さらに本発明では、導風ガイドの傾きを複数段にするように形成している。
従って、走行風の流体は流れ方向に対して急激な傾きの変化がないので剥離しにくくなり、より多くの走行風を取込むことができ、冷却性能の向上が可能となる。
Therefore, since the heat radiating part can be shortened with respect to the traveling direction of the vehicle, the power converter can be downsized.
Furthermore, in this invention, it forms so that the inclination of a wind guide may be made into multiple steps | paragraphs.
Therefore, since the fluid of the traveling wind does not change sharply with respect to the flow direction, it is difficult to peel off, more traveling wind can be taken in, and the cooling performance can be improved.
以上説明したように、本発明の鉄道車両用走行風冷却装置を備えた電力変換装置によれば、受熱部と放熱部を配管で接続してポンプにより冷媒を循環させて発生熱を輸送し、放熱部に走行風を取込み冷却する循環冷却システムを使用するので装置の小型化、冷却性能向上を図ることが可能となる。 As described above, according to the power conversion device provided with the traveling wind cooling device for railway vehicles of the present invention, the heat receiving portion and the heat radiating portion are connected by a pipe and the generated refrigerant is circulated by a pump to transport the generated heat. Since a circulating cooling system that takes in and cools the running air into the heat radiating section is used, the apparatus can be downsized and the cooling performance can be improved.
さらに、放熱部を車両側面に配置しているので、車両定期点検時等の清掃作業が容易に実施でき、省メンテナンス化を図ることが可能となる。 Furthermore, since the heat radiating portion is arranged on the side surface of the vehicle, cleaning work such as during periodic vehicle inspections can be easily performed, and maintenance can be saved.
本発明は、車両が走行することによって得られる走行風を利用して機器発生熱を冷却する鉄道車両用電力変換装置において、受熱部と放熱部を配管で接続してポンプにより冷媒を循環させて発生熱を輸送し、放熱部に走行風を取込み冷却する循環冷却システムを構築することによって、電力変換装置の小型化を実現するようにするものである。また、走行風取り入れ部の構造を流体力学の見地から最適化し、より多くの走行風を導風して冷却性能向上を図るようにするものである。 The present invention relates to a railway vehicle power conversion device that cools equipment generated heat using traveling wind obtained by traveling of a vehicle, and connects a heat receiving portion and a heat radiating portion with a pipe and circulates a refrigerant by a pump. By constructing a circulating cooling system that transports the generated heat and cools the running air by taking it into the heat radiating section, the power conversion device can be miniaturized. In addition, the structure of the traveling wind intake portion is optimized from the viewpoint of fluid dynamics, and more traveling wind is guided to improve the cooling performance.
以下、上記のような考え方に基づく本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention based on the above-described concept will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置を備えた電力変換装置の構成例を示す斜視図(車体下面からの装置斜視図)、図2は図1の電力変換装置のみを内部構造がわかるように表示した斜視図、図7は図2の受熱部のみを内部構造がわかるように表示した斜視図であり、第1の実施の形態について図1、図2、図7を用いて説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view (apparatus perspective view from the bottom of a vehicle body) showing an example of the configuration of a power conversion device provided with a traveling wind cooling device for a railway vehicle according to the present embodiment. FIG. 2 shows only the power conversion device in FIG. FIG. 7 is a perspective view showing only the heat receiving portion of FIG. 2 so that the internal structure can be seen. FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 7 are used for the first embodiment. I will explain.
図7において、発熱を伴う半導体素子3は受熱部4に実装されている。受熱部4内部には熱を輸送する冷媒が循環できるよう流路17が設けられている。流路17内を冷媒が流れて受熱部4内部を通過することにより、半導体素子3の発生熱を吸収し熱輸送を実施する。尚受熱部4は、例えば、半導体素子3が実装される絶縁性基板に金属等からなる放熱板を積層した構造、あるいは、金属基板の表面にほうろう等の絶縁層を設けたものであって、前記放熱版や金属基板の内部やその表面に冷媒の流路を設けた構造となっている。
In FIG. 7, the
図2において、パワーユニット5は電力変換部の中枢であるが、半導体素子を含む多数の電気部品から構成されている。多数の電気部品の中で最も発熱し、冷却が必要な部品は半導体素子3であるが、その実装形態は図7としており、パワーユニット5に冷媒循環用の配管28が接続され、半導体素子3の発生熱はポンプ6で冷媒を圧送することにより放熱部7に輸送される。
In FIG. 2, the
放熱部7は車両床下カバー10の内側にスペース効率良く配置している。通常、このスペースは車体形状の制約を受けるため、狭く機器類の実装が困難なスペースであるが、放熱部7は冷却性能を確保するために長細く通風面積を広く確保した形状としたことで、この狭いスペースを有効に活用でき配置が可能となっている。前記放熱部7は、冷媒が流れる流路となるパイプを所定の空間(例えば図2に符号7で示された放熱部の空間)内で多数回屈曲させ、該空間を流れる流体(より具体的には走行風)に接触する表面積をできるだけ大きく確保するようにした構成となっている。
The heat dissipating part 7 is arranged in a space efficient manner inside the vehicle floor
放熱部7に走行風を取込むために、床下カバー10に開口部11が設けられている。また、走行風を放熱部7に導風するために導風ガイド13が設けられている。走行風は車体床下カバー10に沿って流れているが、開口部11に接続されている導風ガイド13に沿って、流れが曲げられ、放熱部7に導風される。
An
開口部11は矩形形状としており、導風ガイド13は放熱部7全体に走行風が通風できる角度に構成している。導風ガイド13に沿って、流れが曲げられる時、導風ガイド13の角度が急であれば、流れが曲がりきれず剥離して走行風の取込み量が減少して冷却性能の低下を招く。一般的に剥離限界角度は7°と言われているが、第1の実施の形態では7°以上になっており、境界層において流れの剥離が生じる可能性があるから、車体1の前号方向へのスペースが許す限り、前記角度を前記剥離限界角度以下に小さくすることが望ましい。また、図示の例では、発熱源である電力変換装置2と放熱部7とを車両の走行方向へほぼ位置を揃えて設けたが、これらの位置を車両の走行方向へずらして配置することにより、放熱部7を設けるための幅方向へのスペースに相当する分だけ電力変換装置2等の発熱源の幅方向への寸法の制限を緩和することができる。また、発熱源で生じた熱が放熱部7から外部へ放出されるので、発熱源自体の通気性を考慮するする必要がなく、したがって、空気抵抗を考慮して設けられるカバーの内側等、車体内あるいは床下等における通風性の悪いスペースに前記発熱源を配置することができる。
The
次に、以上のように構成した本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の作用について説明する。 Next, the operation of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to the present embodiment configured as described above will be described.
図2において、パワーユニット5とポンプ6は電力変換装置2内部の任意の場所に配置できる。本実施の形態では車両進行方向に対して、電力変換装置2の長さ方向を最も小さくするように配置している。図8の従来技術では、パワーユニット23の配置が制約されるために電力変換装置26の車両進行方向に対する長さの小型化には限界があったが、本実施の形態では長さの小型化が可能となる。
In FIG. 2, the
さらに放熱部7についても、電力変換装置2の内部でなく、床下カバー10の若干内側という、車体1の表面よりわずかに内側の位置に設けたので、狭く機器類の実装が困難な車両床下カバー内側スペースに有効に配置できる。このため、電力変換装置2には放熱部7を収納する必要がなく、更なる小型化が可能となる。
Further, the heat dissipating part 7 is provided not at the inside of the
(第2の実施の形態)
図3は本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置を備えた電力変換装置の構成例を示す斜視図である。図2と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the power conversion device provided with the traveling wind cooling device for railway vehicles according to the present embodiment. The same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 2 and the description thereof is omitted, and only different parts will be described here.
図3において、循環冷却システムに追加の放熱部9を配置する。床下にぎ装された電力変換装置2以外の電機機器装置(他の電機機器)16を放熱部9の近傍に配置する。
In FIG. 3, an additional heat dissipating part 9 is arranged in the circulation cooling system. An electrical equipment device (other electrical equipment) 16 other than the
次に、以上のように構成した本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置を備えた電力変換装置の作用について説明する。 Next, the operation of the power conversion device including the traveling wind cooling device for railway vehicles according to the present embodiment configured as described above will be described.
電機機器装置16の冷却風19の一部が強制的に放熱部9を通過するので、冷却性能向上を図ることが可能となる。また、追加の放熱部9と電機機器装置16は台数、配置位置、組み合わせに制約は無く、任意に増やすことができ、更なる冷却性能向上が可能となる。
Since a part of the cooling
(第3の実施の形態)
図4は本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の構成例における走行風取込み口形状の斜視図である。図2と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a perspective view of the traveling wind inlet shape in the configuration example of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to the present embodiment. The same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
図4において、開口部12形状は走行風流入方向に対して徐々に幅を広くした形状としている。鉄道車両は両方向に走行するため、開口部形状は対称形状とし、各進行方向に対して徐々に開口部幅が広くなるように配置している。
In FIG. 4, the shape of the
次に、以上のように構成した本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の作用について説明する。 Next, the operation of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to the present embodiment configured as described above will be described.
走行風が取込み口に達した部分では流体の巻き込みや剥離が生じる。図4の走行風流線30は流入方向に対して開口部12に達した部分で斜めに接するために、巻き込み現象が発生して走行風流入を促進する。一方、図2における矩形形状の開口部11では、導風ガイド13の角度が大きい場合、流入先端で開口部幅部分で走行風流線28の剥離が生じ、かつ、走行風流線29は開口部幅が平行なため、巻き込み現象が小さくなり走行風流入が促進できない可能性がある。
In the part where the traveling wind reaches the intake port, fluid entrainment or separation occurs. The traveling
以上のような考えの元で、アメリカで開発された形状(NACAモデル)等を用いて、走行風の流路の抵抗を低減することが望ましい。 Based on the above-mentioned idea, it is desirable to reduce the resistance of the flow path of the traveling wind using a shape (NACA model) developed in the United States.
(第4の実施の形態)
図5は本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の構成例における放熱部の斜視図である。図2と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図5において、放熱部8の通風方向は車両進行方向に平行に配置している。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a perspective view of the heat dissipating part in the configuration example of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to this embodiment. The same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 2 and the description thereof is omitted, and only different parts will be described here.
In FIG. 5, the ventilation direction of the
次に、以上のように構成した本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の作用について説明する。 Next, the operation of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to the present embodiment configured as described above will be described.
放熱部8は図2の放熱部7と同様の放熱面積を確保しており、冷却性能は同等である。走行風流入方向の外形長さを小さくしているので、放熱部と導風部分を総合したスペースの小型化が可能となる。放熱部形状については放熱部7並びに放熱部8ともに、車両のぎ装の制約に合わせた選択が可能であり構造の自由度が増す。
The
(第5の実施の形態)
図6は本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置を備えた電力変換装置の構成例における導風ガイドの斜視図である。図2と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a perspective view of the wind guide in the configuration example of the power conversion device provided with the traveling wind cooling device for railway vehicles according to the present embodiment. The same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
図6において、導風ガイド15は流入方向に対して複数段に傾斜角度を変更している。
In FIG. 6, the
次に、以上のように構成した本実施の形態による鉄道車両用走行風冷却装置の作用について説明する。 Next, the operation of the traveling wind cooling apparatus for railway vehicles according to the present embodiment configured as described above will be described.
図2におけて、導風ガイド13に沿って、流れが曲げられる時、導風ガイド13の角度が急であれば、流れが曲がりきれず剥離して走行風の取込み量が減少して冷却性能の低下を招く。一般的に剥離限界角度は7°と言われているが、第1の実施の形態では7°以上になっており、流れの剥離が生じて抵抗が増加する可能性がある。
In FIG. 2, when the flow is bent along the
図6において、走行風流入先端部の角度は、ある剥離限界角度としての7°以下とし、剥離が無いように走行風を導風している。その後、中間地点でさらに7°以下の角度で導風ガイドを傾斜させて放熱部7に導風している。導風ガイドの寸法に制限がある場合は複数段に傾斜角度を変化させることによって、剥離を生じ難くし、走行風導入効率向上を図ることが可能となる。実際の実施段階では流体粘性、構造物の表面粗さの関係から7°に限定されるものではなく、最適値を求めて実施することになる。 In FIG. 6, the traveling wind inflow front end portion has an angle of 7 ° or less as a certain separation limit angle, and the traveling wind is guided so that there is no separation. Thereafter, the air guide is further inclined at an angle of 7 ° or less at the intermediate point to guide the heat to the heat radiating portion 7 . When the size of the air guide is limited, the inclination angle is changed in a plurality of stages to make it difficult for the separation to occur and to improve the running air introduction efficiency. In the actual implementation stage, it is not limited to 7 ° because of the relationship between the fluid viscosity and the surface roughness of the structure.
(その他の実施の形態)
なお、本発明は、実施段階でその主旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施でき、適宜、組合せて実施できる。組み合わせた場合は組み合わせた効果を得ることができる。また、本願の冷却装置は、電力変換装置以外の他の発熱源の冷却にも利用することができる。また、受熱部に対して放熱部を相対的に上方の位置に配置し、これらの間を適当な勾配を持った流路(流路として利用されるパイプ)で接続することにより、受熱部の熱により蒸発した冷媒を上方の放熱部へ移動させ、放熱部で冷却されて液化した冷媒を重力によって流路の傾斜に沿って受熱部へ戻す方式を採用すれば、冷媒用のポンプを省略し、あるいはポンプ駆動に要する負荷を最小限にするができる。さらに、受熱部と放熱部とは一対一の関係にある必要はなく、複数の受熱部から供給される冷媒を集中させて一つの放熱部で放熱させても、あるいは、単一の受熱部から供給される冷媒を複数の放熱部に分散させて放熱させてもよい。
(Other embodiments)
It should be noted that the present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the invention at the stage of implementation, and can be implemented in appropriate combinations. When combined, the combined effect can be obtained. The cooling device of the present application can also be used for cooling other heat sources than the power conversion device. In addition, by disposing the heat dissipating part relative to the heat receiving part and connecting them with a flow path (pipe used as a flow path) having an appropriate gradient, If a method is adopted in which the refrigerant evaporated by heat is moved to the upper heat radiating section, and the refrigerant cooled and liquefied by the heat radiating section is returned to the heat receiving section along the inclination of the flow path by gravity, the refrigerant pump is omitted. Alternatively, the load required for driving the pump can be minimized. Further, the heat receiving part and the heat radiating part do not have to be in a one-to-one relationship, and the refrigerant supplied from a plurality of heat receiving parts may be concentrated and radiated by one heat radiating part, or from a single heat receiving part. The supplied refrigerant may be dispersed in a plurality of heat dissipating parts to dissipate heat.
1…車体 2…電力変換装置 3…半導体素子
4…受熱部 5…パワーユニット 6…ポンプ
7…放熱部(薄型) 8…放熱部(厚型) 9…(追加の)放熱部(薄型)
10…床下カバー 11…開口部(四角型) 12…開口部(三角型)
13…導風ガイド(急角度型) 14…導風ガイド(急角度型)
15…導風ガイド(複数段角度型) 16…他の電気機器
17…流路 18…走行風流れ方向
19…冷却風 20…ヒートブロック
21…冷却フィン 22…ヒートパイプ(冷却フィン含む)
23…パワーユニット 24…開口部(四角型)
25…導風ガイド(急角度型) 26…電力変換装置
27…走行風流れ方向(走行風流線) 28…走行風流れ剥離状態
29…走行風流れ巻き込み状態(走行風流線)
30…走行風流れ巻き込み状態(走行風流線)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
10 ...
13 ... Guiding guide (steep angle type) 14 ... Guiding guide (steep angle type)
DESCRIPTION OF
23 ...
25 ... Wind guide (steep angle type) 26 ...
30 ... Running wind flow entrainment state (running wind stream line)
Claims (8)
前記走行風が流れる流路は、車体の床下部に車体表面に連続して設けられた床下カバーより、前記車体の内側に入った位置に設けられ、
前記床下カバー開口部内部に配置した導風ガイドの傾きを車両進行方向に対して剥離限界角度以下ずつ段階的に変化させたことを特徴とする特徴とする鉄道車両用走行風冷却装置。 A railcar traveling wind cooling apparatus that cools equipment generated heat by using traveling wind obtained by traveling of a vehicle, in which a heating element is mounted, and a heat receiving unit provided with a passage for circulating a refrigerant Part, a heat radiating part provided in a flow path through which the traveling wind flows, and a flow path for circulating the refrigerant between the heat radiating part and the heat receiving part,
The flow path through which the traveling wind flows is provided at a position entering the inside of the vehicle body from an underfloor cover continuously provided on the vehicle body surface at the bottom of the vehicle body,
The running wind cooling device for a railway vehicle, characterized in that the inclination of the wind guide arranged inside the underfloor cover opening is changed stepwise by an angle below the separation limit angle with respect to the vehicle traveling direction.
前記走行風が流れる流路は、車体の床下部に車体表面に連続して設けられた床下カバーより、前記車体の内側に入った位置に設けられ、
前記床下カバー開口部内部に配置した導風ガイドの傾きを車両進行方向に対して剥離限界角度以下ずつ段階的に変化させたことを特徴とする鉄道車両用走行風冷却装置。 In a running wind cooling device for a railway vehicle that cools equipment generated heat using running wind obtained by running of a vehicle, a heat receiving part and a heat radiating part are connected by piping, and a refrigerant is circulated by a pump to generate the generated heat. It has a circulating cooling system that transports and cools the running air by taking it into the heat dissipation part,
The flow path through which the traveling wind flows is provided at a position entering the inside of the vehicle body from an underfloor cover continuously provided on the vehicle body surface at the bottom of the vehicle body,
A running wind cooling device for a railway vehicle, wherein the inclination of the wind guide arranged inside the underfloor cover opening is changed stepwise by a step below the separation limit angle with respect to the vehicle traveling direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004084790A JP4549086B2 (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Running wind cooling system for railway vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004084790A JP4549086B2 (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Running wind cooling system for railway vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005271646A JP2005271646A (en) | 2005-10-06 |
JP4549086B2 true JP4549086B2 (en) | 2010-09-22 |
Family
ID=35171765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004084790A Expired - Fee Related JP4549086B2 (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Running wind cooling system for railway vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4549086B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE533681T1 (en) | 2007-09-10 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | DRIVE DEVICE FOR VEHICLE |
EP3703992B1 (en) * | 2017-10-30 | 2024-07-31 | Hitachi Energy Ltd | Cooling system for an electric power conversion device of a railroad vehicle |
JP6960313B2 (en) * | 2017-11-27 | 2021-11-05 | 日本車輌製造株式会社 | Cooling structure for railroad vehicles |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000016288A (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | Air filter of cowl cover for vehicle underfloor equipment |
JP2000092819A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-31 | Toshiba Corp | Semiconductor cooling apparatus |
JP2000158938A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | On-vehicle cooling device |
JP2003048533A (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Central Japan Railway Co | Power converter for high-speed rolling stock |
JP2003258471A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Cooler for moving element |
JP2004363253A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Japan Ae Power Systems Corp | Transformer for vehicle |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5240090B2 (en) * | 1971-09-13 | 1977-10-08 | ||
JPS61115767A (en) * | 1984-11-12 | 1986-06-03 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | Cooling device for electric apparatus for main circuit of body mounting type electric car |
JP3877408B2 (en) * | 1997-12-25 | 2007-02-07 | 三菱電機株式会社 | Automotive cooler |
-
2004
- 2004-03-23 JP JP2004084790A patent/JP4549086B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000016288A (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | Air filter of cowl cover for vehicle underfloor equipment |
JP2000092819A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-31 | Toshiba Corp | Semiconductor cooling apparatus |
JP2000158938A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | On-vehicle cooling device |
JP2003048533A (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Central Japan Railway Co | Power converter for high-speed rolling stock |
JP2003258471A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Cooler for moving element |
JP2004363253A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Japan Ae Power Systems Corp | Transformer for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005271646A (en) | 2005-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2820330C (en) | Two-phase cooling system for electronic components | |
US8879259B2 (en) | Cooling system for onboard electrical power converter, and electrical power converter for railway vehicle | |
US7265978B2 (en) | Control apparatus having fluid passage for cooling purpose | |
WO2007116460A1 (en) | Power converter | |
WO2018097271A1 (en) | Power conversion device for railway vehicle | |
JP5926928B2 (en) | Power semiconductor module cooling device | |
JP2010171033A (en) | Method of brazing heat sink | |
JP2013230010A (en) | Power conversion device | |
JP4720688B2 (en) | Electronic control unit cooling system | |
KR20140089421A (en) | Cooling device for under-floor device for vehicle | |
US20060005953A1 (en) | Liquid cooling device | |
JP4483792B2 (en) | Cooling system | |
US9661780B2 (en) | Heat-receiver, cooling unit and electronic device | |
JP2006050742A (en) | Forced air-cooling power converter and electric motor car | |
JP6494384B2 (en) | Transformer for vehicle | |
JP4549086B2 (en) | Running wind cooling system for railway vehicles | |
JP2001260877A (en) | Power conversion device for rolling stock | |
JP2005053330A (en) | Power converter for railway vehicle | |
JP4011272B2 (en) | Semiconductor cooling device | |
JP2015156411A (en) | Power converter and railway vehicle mounting the same | |
JP2018037557A (en) | Power converter and rolling stock mounting power converter | |
JP2008211001A (en) | Electronic device cooling apparatus | |
JP2020171196A (en) | Electric power conversion apparatus of railway vehicle | |
JP2011135649A (en) | Inverter device | |
JP3879080B2 (en) | Cooling device for exothermic electrical equipment for vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100316 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100615 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100706 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |