JP5948098B2 - 鉄道車両用電力変換装置、電力変換装置の冷却器 - Google Patents
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Description
(1)櫛歯型の平板を2方向に交互に折り曲げたものを、枕木方向および車両走行方向に複数積層する。
(2)平板に複数の切り込みを入れて、切り込み部分を垂直に立ち上げたものを、枕木方向および車両走行方向に複数積層する。
(3)押出加工等により、車両走行方向に格子型の通風流路を備えた放熱フィンを製造し、これに鉛直方向に貫通穴を空けることで鉛直方向の通風流路を形成する。
(4)平板を2方向に交互に折り曲げたコルゲートフィンを車両走行方向に隙間を空けて複数設置し、これを枕木方向に複数積層する。
本発明の第1の実施形態の鉄道車両用電力変換装置に搭載される冷却器について、図2〜図8を参照して説明する。図2に、冷却器の放熱フィンを構成する櫛歯型平板を表す正面図を示す。櫛歯型平板7は1枚の矩形平板を櫛歯状に切断することで、1枚の矩形平板から2枚製作される。この櫛歯型平板7を点線部分8から紙面手前方向に折り曲げ、一点鎖線部分9から紙面奥行き方向に折り曲げることで、図3に示す形状になる。これを複数個用意し、鉛直に立たせた状態でそれぞれの櫛歯型平板の接続面10同士を溶接、ろう付け、接着などで接続することで、図4に示すフィンユニット11を構成する。フィンユニット11には平板に囲まれた矩形断面の車両走行方向の通風流路12が、車両走行方向に沿って形成される。
本発明の第2の実施形態の鉄道車両用電力変換装置に搭載される冷却器について、図9〜図12を参照して説明する。図9に、図3に示す櫛歯型平板を複数積層させたフィンユニットを表す斜視図を示す。複数の櫛歯型平板7を水平方向に並べた状態で、それぞれの櫛歯型平板の接続面10同士を溶接、ろう付け、接着などで接続することで、図9に示すフィンユニット11を構成する。フィンユニット11には平板に囲まれた矩形断面の鉛直方向の通風流路13が、鉛直方向に沿って形成される。
本発明の第3の実施形態の鉄道車両用電力変換装置に搭載される冷却器について、図13〜図17を参照して説明する。図13に、冷却器の放熱フィンを構成する矩形平板を表す正面図を示す。矩形平板19には、“コ”の字型の矩形平板の切り込み20が入れられており、点線部分21から紙面手前方向に折り曲げて垂直に立ち上げ、さらにその立ち上げ部分の点線部分も紙面手前方向に折り曲げることで、図14に示すような、矩形平板の立ち上げ部22と接続面23が形成される。
本発明の第4の実施形態の鉄道車両用電力変換装置に搭載される冷却器について、図18〜図20を参照して説明する。図18に、格子型フィンとベースを組み合わせて冷却器を構成し、半導体素子を取り付けた状態を表す斜視図を示す。押出加工等により車両走行方向に格子型の車両走行方向の通風流路12を備えた格子型フィン25は、ベース15に溶接、ろう付け、接着などにより接続され、ベース15の格子型フィン25を接続した面と反対側の面には、半導体素子2が複数取り付けられる。
本発明の第5の実施形態の鉄道車両用電力変換装置に搭載される冷却器について、図21〜図24を参照して説明する。図21に平板を折り曲げてコルゲートフィン26を構成した状態を示す斜視図を示す。また、図22にコルゲートフィン26とフィン外壁平板24を複数積層させた放熱フィン14、ベース15を組み合わせて冷却器4を構成し、半導体素子2を取り付けた状態を表す斜視図を示す。コルゲートフィン26は平板を交互に折り曲げて形成され、車両走行方向に各々隙間を空けて複数設置され、コルゲートフィン26とフィン外壁平板24は枕木方向に沿って交互に接続されることで、放熱フィン14が構成される。放熱フィン14とベース15は、溶接、ろう付け、接着などで接続され、冷却器4が構成される。ベース15の放熱フィン14を接続した面と反対側の面には、半導体素子2が複数取り付けられる。
2 半導体素子
3 筺体
4 冷却器
5 客室
6 カバー
7 櫛歯型平板
8 櫛歯型平板の紙面手前方向の折り目
9 櫛歯型平板の紙面奥行き方向の折り目
10 櫛歯型平板の接続面
11 フィンユニット
12 車両走行方向の通風流路
13 鉛直方向の通風流路
14 放熱フィン
15 ベース
16 車両走行風
17 自然対流
18 補強部材
19 矩形平板
20 矩形平板の切り込み
21 矩形平板の紙面手前方向の折り目
22 矩形平板の立ち上げ部
23 矩形平板の接続面
24 フィン外壁平板
25 格子型フィン
26 コルゲートフィン
Claims (10)
- 電力変換回路を構成する複数の半導体素子と、
前記電力変換回路を内部に搭載する筺体と、
前記半導体素子からの熱を外気に放熱する冷却器を備え、鉄道車両の客室の床下に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、
前記冷却器は、前記複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、複数の平板とそれらの間に形成された2方向の折り曲げ部とからなる展開図が櫛歯型である板状のものを、枕木方向および車両走行方向に複数積層して形成されることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 - 電力変換回路を構成する複数の半導体素子と、
前記電力変換回路を内部に搭載する筺体と、
前記半導体素子からの熱を外気に放熱する冷却器を備え、鉄道車両の客室の床下に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、
前記冷却器は、前記複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、平板を有する複数の切り込み部分と折り曲げ部を残したコの字型の切り込みが複数形成された平板と当該平板に前記複数の切り込み部分の平板を垂直に立ち上げる複数の前記折り曲げ部とからなる展開図が板状のものを、枕木方向に複数積層して形成されることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 - 電力変換回路を構成する複数の半導体素子と、
前記電力変換回路を内部に搭載する筺体と、
前記半導体素子からの熱を外気に放熱する冷却器を備え、鉄道車両の客室の床下に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、
前記冷却器は、前記複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、車両走行方向に格子型の通風流路を備え、鉛直方向に貫通穴による通風流路を形成することを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 - 電力変換回路を構成する複数の半導体素子と、
前記電力変換回路を内部に搭載する筺体と、
前記半導体素子からの熱を外気に放熱する冷却器を備え、鉄道車両の客室の床下に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、
前記冷却器は、前記複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、複数の平板とそれらの間に交互に形成された2方向の折り曲げ部とからなる展開図が板状のコルゲートフィンを平板フィンに車両走行方向に隙間を空けて複数設置し、当該コルゲートフィン及び平板フィンを枕木方向に複数積層して形成されることを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。 - 前記放熱フィンは、車両走行方向の通風流路が平板に囲まれて構成されて、車両走行方向の通風抵抗が垂直方向の通風抵抗よりも小さいことを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の鉄道車両用電力変換装置。
- 電力変換装置を構成する複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、
前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備えた電力変換装置の冷却器において、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、複数の平板とそれらの間に形成された2方向の折り曲げ部とからなる展開図が櫛歯型である板状のものを、枕木方向および車両走行方向に複数積層して形成されることを特徴とする電力変換装置の冷却器。 - 電力変換装置を構成する複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、
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前記ベースの他方面に取り付けられて前記複数の半導体素子から発生する熱を外気に放熱する放熱フィンと、を備えた電力変換装置の冷却器において、
前記放熱フィンは、外気にさらされる状態で設置され、車両走行方向および鉛直方向に平板により形成された通風流路を備え、
前記放熱フィンは、車両走行方向に格子型の通風流路を備え、鉛直方向に貫通穴による通風流路を形成することを特徴とする電力変換装置の冷却器。 - 電力変換装置を構成する複数の半導体素子を一方面に取り付けるベースと、
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前記放熱フィンは、複数の平板とそれらの間に交互に形成された2方向の折り曲げ部とからなる展開図が板状のコルゲートフィンを平板フィンに車両走行方向に隙間を空けて複数設置し、当該コルゲートフィン及び平板フィンを枕木方向に複数積層して形成されることを特徴とする電力変換装置の冷却器。 - 前記放熱フィンは、車両走行方向の通風流路が平板に囲まれて構成されて、車両走行方向の通風抵抗が垂直方向の通風抵抗よりも小さいことを特徴とする、請求項6乃至請求項9のいずれかに記載の電力変換装置の冷却器。
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