JP7446528B2 - 車載機器 - Google Patents

Description

本開示は、車載機器に関する。

鉄道車両に搭載される車載機器には、電子部品の通電時の発熱による損傷を防ぐため、電子部品に熱的に接続され、電子部品を冷却する冷却装置を備えるものがある。冷却装置は、一例として、電子部品から伝達された熱を、周囲の空気に放熱することで、電子部品を冷却する。

車載機器が備える冷却装置の一例として特許文献１に開示されている熱交換器システムは、車両の屋根上に設けられる熱交換器と、鉄道車両の進行方向において熱交換器に隣接した位置に設置されている他の機器に取り付けられ、空気を熱交換器に導く導風板と、を備える。

特開２０１８－４３６１１号公報

特許文献１に開示されている導風板は、水平面に対して傾いていて、他の機器から熱交換器に向かって延びる。このため、導風板は鉄道車両の進行方向に長くなり、鉄道車両の進行方向における熱交換器システムの装置寸法が増大してしまう。この課題は、屋根上に設けられる車載機器に限られず、冷却装置を備える車載機器で起こり得る。

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、車載機器の大型化を抑制しながら冷却性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の車載機器は、筐体と、１つまたは複数の冷却装置と、１つまたは複数の乱流発生部材と、を備える。筐体は、鉄道車両に取り付けられ、発熱する電子部品を収容する。１つまたは複数の冷却装置は、電子部品に熱的に接続された状態で筐体に取り付けられて筐体の外部に位置し、電子部品から伝達された熱を、放熱部から鉄道車両の走行によって生じる走行風に放熱する。１つまたは複数の乱流発生部材は、走行風の流路に設けられ、１つまたは複数の冷却装置の少なくともいずれかに到達するまでの走行風の一部の流れを妨げることで乱流を発生させる。乱流発生部材は、冷却装置の放熱部とは別体である。１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、冷却装置が取り付けられる筐体の面において、該冷却装置から離隔した状態で、筐体に直接的に取り付けられる。

本開示に係る車載機器は、走行風の流路に設けられ、１つまたは複数の冷却装置の少なくともいずれかに到達するまでの走行風の一部の流れを妨げることで乱流を発生させる１つまたは複数の乱流発生部材を備える。乱流を発生させることで筐体の周囲に剥離渦が生じることが抑制され、冷却装置により多くの空気を流し、電子部品の冷却性能を高めることが可能となる。冷却装置に向かって延びる導風板を設ける必要がないため、車載機器の大型化を抑制しながら、車載機器の冷却性能を向上させることが可能となる。

実施の形態１に係る車載機器が搭載された鉄道車両の側面図 実施の形態１に係る車載機器の上面図 実施の形態１に係る車載機器の正面図 実施の形態１に係る車載機器の図３におけるIV－IV線での矢視断面図 実施の形態１に係る車載機器の図４におけるV－V線での矢視断面図 比較例である車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態１に係る車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態２に係る車載機器の上面図 実施の形態２に係る車載機器の図８におけるIX－IX線での矢視断面図 実施の形態２に係る車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態３に係る車載機器の上面図 比較例である車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態３に係る車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態４に係る車載機器が搭載された鉄道車両の側面図 実施の形態４に係る車載機器の上面図 比較例である車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態４に係る車載機器における空気の流れを示す図 実施の形態に係る車載機器の第１変形例の上面図 実施の形態に係る車載機器の第２変形例が搭載された鉄道車両の側面図 実施の形態に係る車載機器の第２変形例の正面図 実施の形態に係る車載機器の第３変形例の側面図 実施の形態に係る車載機器の第３変形例の正面図 実施の形態に係る車載機器の第４変形例の上面図 実施の形態に係る車載機器の第４変形例の正面図 実施の形態に係る車載機器の第５変形例の側面図 実施の形態に係る車載機器の第５変形例の正面図

以下、本開示の実施の形態に係る車載機器について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
鉄道車両に搭載される車載機器を例にして、車載機器１について説明する。図１に示すように、車載機器１は、鉄道車両１００が備える車体１０１の床下に取り付けられる。図１において、Ｘ軸は鉄道車両１００の幅方向を示す。Ｙ軸は鉄道車両１００の進行方向を示す。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する。鉄道車両１００が水平に位置している状態で、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に延び、Ｚ軸は鉛直方向に延びる。

鉄道車両１００は、Ｙ軸正方向またはＹ軸負方向に進行する。鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行すると、Ｙ軸負方向に空気が流れる。一方、鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行すると、Ｙ軸正方向に空気が流れる。上述のように、鉄道車両１００が走行する際には、鉄道車両１００の進行方向の反対方向に向かう空気の流れである走行風が生じる。

車載機器１は、例えば、電力供給線を介して変電所から電力を取得する集電装置から供給される電力を鉄道車両１００の推進力を生じさせる電動機に供給するための三相交流電力に変換して、三相交流電力を電動機に供給する電力変換装置である。車載機器１は、車体１０１の床下に取り付けられる筐体１０と、筐体１０に取り付けられる冷却装置１１と、鉄道車両１００の走行によって生じる走行風の流路に設けられる乱流発生部材１２ａ，１２ｂと、を備える。

筐体１０は、図示しない取付部材によって、車体１０１の床下に取り付けられる。図２および車載機器１をＹ軸負方向に見た図である図３に示すように、筐体１０の外面の内、Ｘ軸正方向に向く面に冷却装置１１が取り付けられている。図３におけるIV－IV線での矢視断面図である図４および図４におけるV－V線での矢視断面図である図５に示すように、筐体１０のＸ軸正方向に向く面に開口１０ａが形成されている。開口１０ａは、冷却装置１１によって塞がれている。

冷却装置１１は、放熱対象の電子部品１３が取り付けられる受熱ブロック１４と、電子部品１３から受熱ブロック１４を介して伝達された熱を、周囲を流れる走行風に放熱する放熱部１５と、放熱部１５を覆うカバー１６と、を有する。

電子部品１３は、筐体１０に収容され、受熱ブロック１４の第１主面１４ａに取り付けられる。電子部品１３は、通電されると発熱する素子、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。

受熱ブロック１４は、電子部品１３が取り付けられる第１主面１４ａと、第１主面１４ａの反対に位置し、放熱部１５が取り付けられる第２主面１４ｂとを有する。電子部品１３および放熱部１５が取り付けられた受熱ブロック１４は、筐体１０の開口１０ａを筐体１０の内側から第２主面１４ｂで塞いだ状態で筐体１０に取り付けられる。受熱ブロック１４は、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、受熱ブロック１４と筐体１０との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で筐体１０に取り付けられればよい。具体的には、受熱ブロック１４は、嵌合、ろう付け、溶接、接着剤を用いた接着、締結部材を用いた締結等の取り付け方法で筐体１０の内面に取り付けられる。

例えば、受熱ブロック１４は、開口１０ａを塞ぐことができる大きさの平らな板状部材で形成される。受熱ブロック１４は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。

放熱部１５は、電子部品１３から受熱ブロック１４を介して伝達された熱を、走行風に放熱する。これにより、電子部品１３が冷却される。実施の形態１では、放熱部１５は、複数のフィン１５ａを有する。各フィン１５ａは、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成される。

複数のフィン１５ａは、主面がＸＹ平面に平行な向きで互いにＺ軸方向に離隔して受熱ブロック１４の第２主面１４ｂに取り付けられる。各フィン１５ａは、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、各フィン１５ａと受熱ブロック１４との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で受熱ブロック１４に取り付けられればよい。具体的には、各フィン１５ａは、嵌合、ろう付け、溶接、接着剤を用いた接着、締結部材を用いた締結等の取り付け方法で受熱ブロック１４の第２主面１４ｂに取り付けられる。

カバー１６は、放熱部１５を覆って筐体１０に取り付けられる。カバー１６には、走行風をカバー１６の内部に流入させ、または、カバー１６の内部に流入した走行風を流出させる通風孔１７が形成される。詳細には、カバー１６の各面に通風孔１７が形成される。カバー１６は、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、カバー１６と筐体１０との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で筐体１０に取り付けられればよい。具体的には、カバー１６は、嵌合、ろう付け、溶接、接着剤を用いた接着、締結部材を用いた締結等の取り付け方法で、放熱部１５を覆って筐体１０に取り付けられる。

図２に示すように、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、走行風の流路、具体的には、車載機器１の近傍における走行風の流路に設けられる。乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、走行風の一部の流れを妨げ、走行風の残りの一部を車載機器１に沿って導くことで、乱流を発生させる。車載機器１の近傍における走行風の流路は、例えば、車載機器１の外面からの距離が５０ミリメートル以下である車載機器１の周囲の空間である。Ｙ軸正方向またはＹ軸負方向に進行する鉄道車両１００において、冷却装置１１に到達するまでの走行風の一部の流れを妨げるために、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、冷却装置１１をＹ軸方向に挟む位置で筐体１０の外面に取り付けられる。

実施の形態１では、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、筐体１０の外面の内、Ｘ軸に交差する面、具体的には、Ｘ軸正方向を向く面のＹ軸方向の両端部に取り付けられる。詳細には、図１および図３に示すように、複数の乱流発生部材１２ａは、筐体１０のＸ軸正方向を向く面のＹ軸正方向側の端部にＺ軸方向に並んで設けられる。同様に、複数の乱流発生部材１２ｂは、筐体１０のＸ軸正方向を向く面のＹ軸負方向側の端部にＺ軸方向に並んで設けられる。

例えば、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、錐体の形状を有する。詳細には、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、頂点が面取りされた錐体の形状を有する。頂点が面取りされているため、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、先端が滑らかな突起である。実施の形態１では、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、底面の各辺が３０ミリメートル以上、かつ、５０ミリメートル以下であって、高さが３０ミリメートル以上、かつ、５０ミリメートル以下であって、頂点が面取りされた四角錐である。

錐体の形状を有する乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、錐体の底面が筐体１０に当接した状態で、筐体１０に取り付けられる。詳細には、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、溶接または締結部材による締結によって、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、乱流発生部材１２ａ，１２ｂのそれぞれと筐体１０との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で筐体１０に取り付けられればよい。

乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、走行風に含まれる異物、例えば、砂、石等が接触しても損傷しない程度の強度を有する部材で形成されることが好ましい。例えば、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、アルミニウムで形成される。

上記形状の乱流発生部材１２ａ，１２ｂが走行風の流路に設けられることで、走行風の一部の流れが妨げられて、乱流が発生する。換言すれば、走行風の一部が乱流発生部材１２ａ，１２ｂの少なくともいずれかに衝突することによって走行風の一部の流れが妨げられ、走行風の他の一部が各乱流発生部材１２ａの間または各乱流発生部材１２ｂの間を通って筐体１０に沿って流れることで、走行風が乱流となる。

上記構成を有する車載機器１の周囲における走行風の流れについて、鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合を例にして、以下に説明する。比較例として、乱流発生部材を備えない車載機器６の周囲における走行風の流れを図６に示す。図６において、車載機器６の周囲における走行風の流れを実線の矢印で示す。車載機器６の構成は、乱流発生部材を除いて、車載機器１の構成と同様である。図の複雑化を避けるため、図６では、車載機器６が備える筐体６０と冷却装置６１の外形のみが示され、冷却装置６１が備えるカバーの通風孔の記載は省略されている。

鉄道車両１００の進行方向前方から進行方向後方に向かって流れる走行風、換言すれば、Ｙ軸負方向に流れる走行風は、車載機器６の近傍で層流ＡＬ１を形成している。車載機器６の周囲に層流ＡＬ１が流れることで、車載機器６が備える筐体６０の近傍に層流境界層が形成される。筐体６０の角によって、走行風の流路の形状が変化するため、図６に一点鎖線で示す領域Ｒ１において、筐体６０の周りの層流境界層が剥離し、筐体６０の近傍に剥離渦ＡＳ１が生じる。剥離渦ＡＳ１は、一部が走行風と反対方向に向かう空気の流れである。領域Ｒ１は、冷却装置６１よりＹ軸正方向側であって、筐体６０のＸ軸正方向に向く面に隣接する領域である。筐体６０の端面で走行風が剥離し、走行風の主流は筐体６０から離れる方向に流れる。冷却装置６１の進行方向前面には、剥離渦ＡＳ１が生じるため、冷却装置６１の内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

車載機器１の周囲における走行風の流れを図７に示す。図７において、車載機器１の周囲における走行風の流れを実線の矢印で示し、冷却装置１１の内部の走行風の流れを点線の矢印で示す。図の複雑化を避けるため、図７では、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７の記載は省略されている。Ｙ軸負方向に流れる走行風は、車載機器１の近傍で層流ＡＬ１を形成している。車載機器１の周囲に層流ＡＬ１が流れることで、車載機器１が備える筐体１０の近傍に層流境界層が形成される。筐体１０の角の近傍に乱流発生部材１２ａが設けられているため、領域Ｒ１において、走行風は乱流ＡＴ１となる。

乱流発生部材１２ａによって、乱流ＡＴ１が発生することで、換言すれば、走行風が乱流ＡＴ１となることで、筐体１０の近傍には乱流境界層が形成される。走行風が筐体１０の近傍を流れる際は、筐体１０の表面での速度勾配が下流に向かうにつれて減少し、速度勾配が０になる位置、すなわち、剥離点において境界層の剥離が生じる。乱流境界層は、層流境界層と比べて、筐体１０の表面での速度勾配が大きいため、乱流境界層が形成される位置から剥離点までの距離は、層流境界層が形成される位置から剥離点までの距離より長い。換言すれば、乱流境界層は、層流境界層よりも剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ１が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

乱流ＡＴ１である走行風は、筐体１０から離れることおよび筐体１０に近づくことを繰り返しながら筐体１０に沿ってＹ軸負方向に流れ、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。カバー１６の内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する図５に示す複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、図７に示すように、層流ＡＬ２となる。車載機器１においては、車載機器６と比べて、より多くの走行風が冷却装置１１に流入するため、車載機器１の冷却性能が向上する。

鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行する場合も同様に、乱流発生部材１２ｂによって乱流となった走行風が、筐体１０から離れることおよび筐体１０に近づくことを繰り返しながら筐体１０に沿ってＹ軸正方向に流れ、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。

乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、図６に示すように乱流発生部材１２ａ，１２ｂがない場合に剥離渦が生じる位置である剥離点に相当する位置に設けられることが好ましい。詳細には、鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合に剥離渦が生じる位置に乱流発生部材１２ａが設けられ、鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行する場合に剥離渦が生じる位置に乱流発生部材１２ｂが設けられることが好ましい。剥離渦が生じる位置として、走行風の流路の形状が変わる位置、例えば、図７に示すように、筐体１０の角の近傍の位置、具体的には、筐体１０のＸ軸正方向に向く面のＹ軸方向の両端部が用いられてもよいし、シミュレーションによって求められた剥離渦が生じる位置が用いられてもよい。

以上説明した通り、実施の形態１に係る車載機器１において、走行風の流路に設けられる乱流発生部材１２ａ，１２ｂによって乱流が生じることで、剥離渦の発生が抑制されるため、走行風は筐体１０に沿って流れる。この結果、冷却装置１１により多くの空気を流入させることが可能となり、車載機器１の冷却性能が向上する。車載機器１の冷却性能を向上させるために、車載機器１は、乱流発生部材１２ａ，１２ｂを備えればよく、冷却装置１１に向かって延びる導風板を必要としないため、車載機器１の大型化が抑制される。

（実施の形態２）
車載機器の構成は、剥離渦の発生を抑制しながら冷却装置１１により多くの走行風を流す構成であればよく、上述の例に限られない。乱流発生部材１２ａまたは乱流発生部材１２ｂで発生した乱流が整流されてから冷却装置１１に流入する車載機器２について実施の形態２で説明する。

図８に示すように、車載機器２は、実施の形態１に係る車載機器１の構成に加えて、走行風の流路において乱流発生部材１２ａと冷却装置１１との間に設けられ、走行風を整流する整流部材１８ａと、走行風の流路において乱流発生部材１２ｂと冷却装置１１との間に設けられ、走行風を整流する整流部材１８ｂと、を備える。

整流部材１８ａ，１８ｂの構成は互いに同じであるため、整流部材１８ａについて図８におけるIX－IX線での矢視断面図である図９に示す。車載機器２は、Ｚ軸方向に互いに離隔して並べられて、筐体１０に取り付けられる複数の整流部材１８ａを備える。各整流部材１８ａは、主面がＸＹ平面に平行に位置する板状の形状を有する。同様に、車載機器２は、Ｚ軸方向に互いに離隔して並べられて、筐体１０に取り付けられる複数の整流部材１８ｂを備える。

各整流部材１８ａ，１８ｂは、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、各整流部材１８ａ，１８ｂと筐体１０との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で筐体１０に取り付けられればよい。具体的には、各整流部材１８ａ，１８ｂは、嵌合、ろう付け、溶接、接着剤を用いた接着、締結部材を用いた締結等の取り付け方法で筐体１０に取り付けられる。

鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合、整流部材１８ａは、乱流発生部材１２ａで生じた乱流を整流し、冷却装置１１に導く。鉄道車両がＹ軸負方向に進行する場合、整流部材１８ｂは、乱流発生部材１２ｂで生じた乱流を整流し、冷却装置１１に導く。乱流が整流されてから冷却装置１１に導かれることで、走行風がスムーズに冷却装置１１に流れ、車載機器２の冷却性能が向上する。

上記構成を有する車載機器２の周囲における走行風の流れについて鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合を例にして、図１０を用いて以下に説明する。図１０の見方は図７と同様である。実施の形態１と同様に、Ｙ軸負方向に流れる走行風は、車載機器２の近傍で層流ＡＬ１を形成し、領域Ｒ１において、走行風は乱流ＡＴ１となる。乱流ＡＴ１は、整流部材１８ａによって整流されて層流ＡＬ３となる。整流部材１８ａを通過することで層流ＡＬ３となった走行風は、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。カバー１６の内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで再度整流されて、層流ＡＬ２となる。

鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行する場合も同様に、乱流発生部材１２ｂによって乱流となった走行風が整流部材１８ｂによって層流となって、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。

整流部材１８ａ，１８ｂのそれぞれと冷却装置１１との間隔が長くなると、整流部材１８ａ，１８ｂのそれぞれと冷却装置１１との間で層流境界層が剥離して剥離渦が生じ得る。剥離渦の発生を抑制するためには、整流部材１８ａ，１８ｂのそれぞれと冷却装置１１との間隔は、剥離渦が生じ得る距離より短いことが好ましい。剥離渦が生じ得る距離は、例えば、シミュレーションによって求めることが可能である。

以上説明した通り、実施の形態２に係る車載機器２において、乱流発生部材１２ａまたは乱流発生部材１２ｂで乱流となった走行風は、整流部材１８ａまたは整流部材１８ｂによって整流される。整流部材１８ａまたは整流部材１８ｂによって整流された走行風は、冷却装置１１に導かれる。このため、走行風が冷却装置１１によりスムーズに流れ、車載機器２の冷却性能は、車載機器１の冷却性能より高い。

（実施の形態３）
実施の形態１，２において、車載機器１，２は１つの冷却装置１１を備えるが、冷却装置の個数は任意である。複数の冷却装置１１ａ，１１ｂを備える車載機器３について実施の形態３で説明する。

図１１に示す車載機器３は、鉄道車両１００の進行方向、すなわち、Ｙ軸方向に互いに離隔した位置に並べて設けられる冷却装置１１ａ，１１ｂを備える。冷却装置１１ａ，１１ｂの構成は、実施の形態１に係る車載機器１が備える冷却装置１１と同様である。冷却装置１１ａが備えるカバー１６ａには、走行風をカバー１６ａの内部に流入させ、または、カバー１６ａの内部に流入した走行風を流出させる通風孔１７ａが形成される。冷却装置１１ｂが備えるカバー１６ｂには、走行風をカバー１６ｂの内部に流入させ、または、カバー１６ｂの内部に流入した走行風を流出させる通風孔１７ｂが形成される。

車載機器３は、冷却装置１１ａの外面に取り付けられる乱流発生部材１９ａ，１９ｂと、冷却装置１１ｂの外面に取り付けられる乱流発生部材１９ｃ，１９ｄと、を備える。乱流発生部材１９ａ－１９ｄの形状および乱流発生部材１９ａ－１９ｄを形成する部材は、実施の形態１に係る車載機器１が備える乱流発生部材１２ａ，１２ｂと同じである。乱流発生部材１９ａ，１９ｂは、冷却装置１１ａが備えるカバー１６ａに取り付けられる。実施の形態３では、乱流発生部材１９ａ，１９ｂは、カバー１６ａのＸ軸に交差する面、具体的には、Ｘ軸正方向を向く面のＹ軸方向の両端部に取り付けられる。乱流発生部材１９ｃ，１９ｄは、冷却装置１１ｂが備えるカバー１６ｂに取り付けられる。実施の形態３では、乱流発生部材１９ｃ，１９ｄは、カバー１６ｂのＸ軸に交差する面、具体的には、Ｘ軸正方向を向く面のＹ軸方向の両端部に取り付けられる。

乱流発生部材１９ａ－１９ｄが走行風の流路に設けられることで、走行風の一部の流れが妨げられて、乱流が発生する。換言すれば、走行風の一部が乱流発生部材１９ａ－１９ｄの少なくともいずれかに衝突することによって走行風の一部の流れが妨げられ、走行風の他の一部が各乱流発生部材１９ａの間、各乱流発生部材１９ｂの間、各乱流発生部材１９ｃの間、または、各乱流発生部材１９ｄの間を通ってカバー１６ａまたはカバー１６ｂに沿って流れることで、走行風が乱流となる。

上記構成を有する車載機器３の周囲における走行風の流れについて、鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合を例にして、以下に説明する。比較例として、乱流発生部材を備えない車載機器７の周囲における走行風の流れを図１２に示す。図１２の見方は、図６と同様である。車載機器７の構成は、乱流発生部材を除いて、車載機器３の構成と同様である。図の複雑化を避けるため、図１２では、車載機器７が備える筐体７０と冷却装置７１ａ，７１ｂの外形のみが示され、冷却装置７１ａ，７１ｂが備えるカバーの通風孔の記載は省略されている。

Ｙ軸負方向に流れる走行風は、車載機器７の近傍で層流ＡＬ１を形成している。車載機器７の周囲に層流ＡＬ１が流れることで、車載機器７が備える筐体７０の近傍に層流境界層が形成される。筐体７０の角によって、走行風の流路の形状が変化するため、図１２に一点鎖線で示す領域Ｒ２において、筐体７０の周りの層流境界層が剥離することで、筐体７０の近傍に剥離渦ＡＳ１が生じる。領域Ｒ２は、冷却装置７１ａより鉄道車両１００の進行方向前方、換言すれば、冷却装置７１ａよりＹ軸正方向側であって、筐体７０のＸ軸正方向に向く面に隣接する領域である。筐体７０の端面で走行風が剥離し、走行風の主流は筐体７０から離れる方向に流れる。冷却装置７１ａの進行方向前面には、剥離渦ＡＳ１が生じるため、冷却装置７１ａの内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

冷却装置７１ａは、筐体７０の外面からＸ軸正方向に突出しているため、冷却装置７１ａによって、走行風の流路の形状が変化する。このため、冷却装置７１ａよりＸ軸正方向側に位置する領域Ｒ３において、冷却装置７１ａの周りの層流境界層が剥離することで、冷却装置７１ａの近傍に剥離渦ＡＳ２が生じる。冷却装置７１ａの端面で走行風が剥離し、走行風の主流は冷却装置７１ａから離れる方向に流れる。冷却装置７１ａのＸ軸正方向側に剥離渦ＡＳ２が生じるため、冷却装置７１ａの内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

冷却装置７１ａ，７１ｂはＹ軸方向に間隔を空けて設けられているため、冷却装置７１ａよりＹ軸負方向側であって、かつ、冷却装置７１ｂよりＹ軸正方向側に位置する領域Ｒ４において、走行風の流路の形状が変化する。このため、領域Ｒ４において、筐体７０の周りの層流境界層が剥離することで、筐体７０の近傍に剥離渦ＡＳ３が生じる。冷却装置７１ａ，７１ｂの間であって、筐体７１のＸ軸正方向側で走行風が剥離し、走行風の主流は筐体７０から離れる方向に流れる。冷却装置７１ｂの進行方向前面には、剥離渦ＡＳ３が生じるため、冷却装置７１ｂの内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

冷却装置７１ｂは、筐体７０の外面からＸ軸正方向に突出しているため、冷却装置７１ｂによって、走行風の流路の形状が変化する。このため、冷却装置７１ｂよりＸ軸正方向側に位置する領域Ｒ５において、冷却装置７１ｂの周りの層流境界層が剥離することで、冷却装置７１ｂの近傍に剥離渦ＡＳ４が生じる。冷却装置７１ｂの端面で走行風が剥離し、走行風の主流は冷却装置７１ｂから離れる方向に流れる。冷却装置７１ｂのＸ軸正方向側に剥離渦ＡＳ４が生じるため、冷却装置７１ｂの内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

車載機器３の周囲における走行風の流れを図１３に示す。図の見方は、図７と同様である。図の複雑化を避けるため、図１３では、冷却装置１１ａ，１１ｂが備えるカバー１６ａ，１６ｂの通風孔１７ａ，１７ｂの記載は省略されている。Ｙ軸負方向に流れる走行風は、車載機器３の近傍で層流ＡＬ１を形成している。車載機器３の周囲に層流ＡＬ１が流れることで、車載機器３が備える筐体１０の近傍に層流境界層が形成される。図１２と同様に、領域Ｒ２において、筐体１０の周りの層流境界層が剥離することで、筐体１０の近傍に剥離渦ＡＳ１が生じる。

図１３に示すように、冷却装置１１ａのカバー１６ａの角に乱流発生部材１９ａが設けられているため、領域Ｒ３において、走行風は乱流ＡＴ１となる。乱流ＡＴ１は、冷却装置１１ａから離れることおよび冷却装置１１ａに近づくことを繰り返しながらカバー１６ａに沿ってＹ軸負方向に流れる。

乱流発生部材１９ａによって、乱流ＡＴ１が発生することで、換言すれば、走行風が乱流ＡＴ１となることで、冷却装置１１ａの近傍には乱流境界層が形成される。実施の形態１で説明したように、乱流境界層は、層流境界層よりも剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ１が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

この結果、乱流ＡＴ１である走行風は冷却装置１１ａから離れることおよび冷却装置１１ａに近づくことを繰り返しながらＹ軸負方向に流れ、乱流ＡＴ１である走行風の一部は、冷却装置１１ａが備えるカバー１６ａの通風孔１７ａを介してカバー１６ａの内部に流入する。カバー１６ａの内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、層流ＡＬ２となる。

乱流ＡＴ１である走行風の他の一部は、冷却装置１１ａに沿ってＹ軸負方向に流れ、乱流発生部材１９ｂにぶつかることで、領域Ｒ４において、乱流ＡＴ２となる。乱流ＡＴ２の一部は、筐体１０から離れることおよび筐体１０に近づくことを繰り返しながら筐体１０に沿ってＹ軸負方向に流れる。

乱流ＡＴ２である走行風の一部が筐体１０に向かって流れ、冷却装置１１ａが備える放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで層流ＡＬ２となった走行風と混ざる。この結果、層流ＡＬ２が、乱流ＡＴ３となるため、冷却装置１１ａ，１１ｂに挟まれた筐体１０の近傍には乱流境界層が形成される。実施の形態１で説明したように、乱流境界層は、層流境界層より剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ３が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

この結果、乱流ＡＴ３である走行風は筐体１０から離れることおよび筐体１０に近づくことを繰り返しながら筐体１０に沿ってＹ軸負方向に流れ、冷却装置１１ｂが備えるカバー１６ｂの通風孔１７ｂを介してカバー１６ｂの内部に流入する。カバー１６ｂの内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、層流ＡＬ３となる。

乱流ＡＴ２である走行風の他の一部は、Ｙ軸負方向に流れる。冷却装置１１ｂのカバー１６ｂの角に乱流発生部材１９ｃが設けられているため、領域Ｒ５において、走行風は乱流ＡＴ４となる。乱流発生部材１９ｃによって、乱流ＡＴ４が発生することで、換言すれば、走行風が乱流ＡＴ４となることで、カバー１６ｂの近傍には乱流境界層が形成される。実施の形態１で説明したように、乱流境界層は、層流境界層より剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ４が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

この結果、乱流ＡＴ４である走行風は冷却装置１１ｂから離れることおよび冷却装置１１ｂに近づくことを繰り返しながら冷却装置１１ｂに沿ってＹ軸負方向に流れ、乱流ＡＴ４である走行風の一部は、冷却装置１１ｂが備えるカバー１６ｂの通風孔１７ｂを介してカバー１６ｂの内部に流入する。カバー１６ｂの内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、層流ＡＬ３となる。

上述のように、車載機器３においては、車載機器７と比べて、より多くの走行風が冷却装置１１ａ，１１ｂに流入するため、車載機器３の冷却性能が向上する。

鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行する場合も同様に、乱流発生部材１９ｄによって乱流となった走行風が、冷却装置１１ｂが備えるカバー１６ｂの通風孔１７ｂを介してカバー１６ｂの内部に流入する。乱流発生部材１９ｃによって乱流となった走行風の一部が、冷却装置１１ｂが備える放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、層流となった走行風に混ざることで、乱流が発生する。発生した乱流は筐体１０に沿ってＹ軸正方向に流れ、冷却装置１１ａが備えるカバー１６ａの通風孔１７ａを介してカバー１６ａの内部に流入する。さらに、乱流発生部材１９ｂによって乱流となった走行風が、冷却装置１１ａが備えるカバー１６ａの通風孔１７ａを介してカバー１６ａの内部に流入する。

乱流発生部材１９ａ－１９ｄは、図１２に示すように乱流発生部材１９ａ－１９ｄがない場合に剥離渦が生じる位置である剥離点に相当する位置に設けられることが好ましい。詳細には、図１３に示すように、乱流発生部材１９ａは、カバー１６ａのＸ軸正方向に向く面のＹ軸正方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材１９ｂは、カバー１６ａのＸ軸正方向に向く面のＹ軸負方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材１９ｃは、カバー１６ｂのＸ軸正方向に向く面のＹ軸正方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材１９ｄは、カバー１６ｂのＸ軸正方向に向く面のＹ軸負方向側の端部に設けられることが好ましい。

以上説明した通り、実施の形態３に係る車載機器３において、走行風の流路に設けられる乱流発生部材１９ａ－１９ｄによって乱流が生じることで、剥離渦の発生が抑制されるため、走行風が冷却装置１１ａ，１１ｂに流入する。この結果、冷却装置１１ａ，１１ｂにより多くの空気を流入させることが可能となる。

（実施の形態４）
実施の形態１，２では、車載機器１，２が備える筐体１０の外面に乱流発生部材１２ａ，１２ｂが取り付けられている。乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、走行風の流路において、冷却装置１１に到達するまでの走行風の一部の流れを妨げることができる位置であれば任意の位置に設けることが可能である。筐体１０の外部で筐体１０に隣接した位置、具体的には、鉄道車両１００に取り付けられる装置の外面に取り付けられる乱流発生部材２０ａ，２０ｂを備える車載機器４について実施の形態４で説明する。

図１４に示すように、鉄道車両１００の車体１０１の床下には、装置１０２ａ，１０２ｂが取り付けられる。図１５に示すように、装置１０２ａ，１０２ｂのＸ軸方向の長さは、車載機器４のＸ軸方向の長さより長い。車載機器４は、装置１０２ａに取り付けられる乱流発生部材２０ａ，２０ｂと、装置１０２ｂに取り付けられる乱流発生部材２０ｃ，２０ｄと、を備える。乱流発生部材２０ａ－２０ｄの形状および乱流発生部材２０ａ－２０ｄを形成する部材は、実施の形態１に係る車載機器１が備える乱流発生部材１２ａ，１２ｂと同じである。

乱流発生部材２０ａ－２０ｄは、走行風の流路、具体的には、車載機器４に隣接している装置１０２ａ，１０２ｂの近傍における走行風の流路に設けられ、走行風の一部の流れを妨げ、残りの一部を装置１０２ａ，１０２ｂに沿って導くことで乱流を発生させる。装置１０２ａ，１０２ｂの近傍における走行風の流路は、例えば、装置１０２ａ，１０２ｂの外面からの距離が５０ミリメートル以下である装置１０２ａ，１０２ｂの周囲の空間である。乱流発生部材２０ａ，２０ｂは、装置１０２ａのＸ軸に交差する面、具体的には、Ｘ軸正方向を向く面のＹ軸方向の両端部に取り付けられる。乱流発生部材２０ｃ，２０ｄは、装置１０２ｂのＸ軸に交差する面、具体的には、Ｘ軸正方向を向く面のＹ軸方向の両端部に取り付けられる。

上記構成を有する車載機器４の周囲における走行風の流れについて、鉄道車両１００がＹ軸正方向に進行する場合を例にして、以下に説明する。比較例として、乱流発生部材を備えない車載機器８の周囲における走行風の流れを図１６に示す。図１６の見方は、図６と同様である。車載機器８の構成は、乱流発生部材を除いて、車載機器４の構成と同様である。図１６に示すように、装置１０２ａ，１０２ｂのＸ軸方向の長さは、車載機器８のＸ軸方向の長さより長い。図の複雑化を避けるため、図１６では、車載機器８が備える筐体８０と冷却装置８１の外形のみが示され、冷却装置８１が備えるカバーの通風孔の記載は省略されている。

Ｙ軸負方向に流れる走行風は、装置１０２ａの近傍で層流ＡＬ１を形成している。装置１０２ａの周囲に層流ＡＬ１が流れることで、装置１０２ａの近傍に層流境界層が形成される。装置１０２ａの角によって、走行風の流路の形状が変化するため、図１６に一点鎖線で示す領域Ｒ６において、装置１０２ａの周りの層流境界層が剥離することで、装置１０２ａの近傍に剥離渦ＡＳ１が生じる。領域Ｒ６は、装置１０２ａのＸ軸正方向側に位置する領域である。装置１０２ａの端面で走行風が剥離し、走行風の主流は装置１０２ａから離れる方向に流れる。

上述のように、装置１０２ａのＸ軸方向の長さは、車載機器８のＸ軸方向の長さより長い。このため、車載機器８の筐体８０よりＸ軸正方向であって、冷却装置８１よりＹ軸正方向側に位置する領域Ｒ７において、走行風の流路の形状が変化する。このため、領域Ｒ７において、筐体８０の周りの層流境界層が剥離することで、筐体８０の近傍に剥離渦ＡＳ２が生じる。筐体８０の端面で走行風が剥離し、走行風の主流は筐体８０から離れる方向に流れる。冷却装置８１の進行方向前面には、上述のように剥離渦ＡＳ１，ＡＳ２が生じるため、冷却装置８１の内部に十分な走行風を流入させることが難しい。

車載機器４の周囲における走行風の流れを図１７に示す。図の見方は、図７と同様である。図の複雑化を避けるため、図１７では、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７の記載は省略されている。Ｙ軸負方向に流れる走行風は、装置１０２ａの近傍で層流ＡＬ１を形成している。装置１０２ａの周囲に層流ＡＬ１が流れることで、装置１０２ａの近傍に層流境界層が形成される。装置１０２ａの角の近傍に乱流発生部材２０ａが設けられているため、領域Ｒ６において、走行風は乱流ＡＴ１となる。

乱流発生部材２０ａによって、乱流ＡＴ１が発生することで、換言すれば、走行風が乱流ＡＴ１となることで、装置１０２ａの近傍には乱流境界層が形成される。実施の形態１で説明したように、乱流境界層は、層流境界層よりも剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ１が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

この結果、乱流ＡＴ１である走行風は装置１０２ａから離れることおよび装置１０２ａに近づくことを繰り返しながら装置１０２ａに沿ってＹ軸負方向に流れる。上述のようにＹ軸負方向に流れる走行風が乱流発生部材１２ｂにぶつかることで、領域Ｒ７において、乱流ＡＴ２が発生する。

乱流ＡＴ２である走行風の一部が筐体１０に向かって流れ、筐体１０の近傍には乱流境界層が形成される。実施の形態１で説明したように、乱流境界層は、層流境界層よりも剥離しにくい。このため、乱流ＡＴ２が発生することで、剥離渦の発生が抑制される。

この結果、乱流ＡＴ２である走行風は筐体１０から離れることおよび筐体１０に近づくことを繰り返しながら筐体１０に沿ってＹ軸負方向に流れ、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。カバー１６の内部に流入した走行風は、放熱部１５が有する複数のフィン１５ａの間を通ることで整流されて、層流ＡＬ２となる。車載機器４においては、車載機器８と比べて、より多くの走行風が冷却装置１１に流入するため、車載機器４の冷却性能が向上する。

鉄道車両１００がＹ軸負方向に進行する場合も同様に、乱流発生部材２０ｄによって乱流となった走行風が装置１０２ｂから離れることおよび装置１０２ｂに近づくことを繰り替えしながら装置１０２ｂに沿ってＹ軸正方向に流れる。そして、乱流発生部材２０ｃによって再度乱流となった走行風が筐体１０に向かって流れ、冷却装置１１が備えるカバー１６の通風孔１７を介してカバー１６の内部に流入する。

乱流発生部材２０ａ－２０ｄは、図１６に示すように乱流発生部材２０ａ－２０ｄがない場合に剥離渦が生じる位置である剥離点に相当する位置に設けられることが好ましい。詳細には、図１７に示すように、乱流発生部材２０ａは、装置１０２ａのＸ軸正方向に向く面のＹ軸正方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材２０ｂは、装置１０２ａのＸ軸正方向に向く面のＹ軸負方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材２０ｃは、装置１０２ｂのＸ軸正方向に向く面のＹ軸正方向側の端部に設けられることが好ましい。乱流発生部材２０ｄは、装置１０２ｂのＸ軸正方向に向く面のＹ軸負方向側の端部に設けられることが好ましい。

以上説明した通り、実施の形態４に係る車載機器４において、鉄道車両１００に取り付けられる装置１０２ａ，１０２ｂに取り付けられる乱流発生部材２０ａ－２０ｄによって乱流が生じることで、剥離渦の発生が抑制されるため、走行風が冷却装置１１に流入する。この結果、冷却装置１１により多くの空気を流入させることが可能となる。

本開示の実施の形態は、上述の例に限られない。上述した実施の形態は任意に組み合わせることができる。一例として、車載機器１は、車載機器３のように、冷却装置１１の外面に取り付けられる乱流発生部材１９ａ－１９ｄをさらに備えてもよい。他の一例として、車載機器１－３は、車載機器４のように、装置１０２ａ，１０２ｂに取り付けられる乱流発生部材２０ａ－２０ｄをさらに備えてもよい。他の一例として、車載機器１，３，４は、車載機器２のように、整流部材１８ａ，１８ｂを備えてもよい。

上述した実施の形態において、取り付けとは、一体に形成されることを含む。一例として、受熱ブロック１４と放熱部１５は一体に形成されてもよい。受熱ブロック１４と放熱部１５が一体に形成されることで、電子部品１３で発生した熱は、受熱ブロック１４および放熱部１５を介して、より効率的に走行風に伝達される。

他の一例として、筐体１０と乱流発生部材１２ａ，１２ｂとは一体に形成されてもよい。具体的には、筐体１０をプレス加工することで凹凸を形成し、筐体１０の凹凸を乱流発生部材１２ａ，１２ｂとしてもよい。

他の一例として、カバー１６ａと乱流発生部材１９ａ，１９ｂとは一体に形成されてもよい。具体的には、カバー１６ａをプレス加工することで凹凸を形成し、カバー１６ａの凹凸を乱流発生部材１９ａ，１９ｂとしてもよい。同様に、カバー１６ｂと乱流発生部材１９ｃ，１９ｄとは一体に形成されてもよい。

乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄを取り付ける位置は、上述した実施の形態の例に限られず、走行風の一部の流れを妨げ、走行風の残りの一部を車載機器１－４に沿って導くことで乱流を発生させることが可能な形状であれば任意である。一例として、図１８に示すように、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、筐体１０の角を面取りすることで形成される面１０ｂ，１０ｃにそれぞれ取り付けられてもよい。

他の一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、筐体１０のＺ軸正方向に向く面またはＺ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。他の一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、筐体１０のＹ軸正方向に向く面およびＹ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。

他の一例として、乱流発生部材１９ａ－１９ｄは、カバー１６ａ，１６ｂの角を面取りすることで形成される面に取り付けられてもよい。他の一例として、乱流発生部材１９ａ－１９ｄは、カバー１６ａ，１６ｂのＺ軸正方向に向く面またはＺ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。他の一例として、乱流発生部材１９ａ－１９ｄは、カバー１６ａ，１６ｂのＹ軸正方向に向く面およびＹ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。

他の一例として、乱流発生部材２０ａ－２０ｄは、装置１０２ａ，１０２ｂの筐体の角を面取りすることで形成される面に取り付けられてもよい。他の一例として、乱流発生部材２０ａ－２０ｄは、装置１０２ａ，１０２ｂのＺ軸正方向に向く面またはＺ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。他の一例として、乱流発生部材２０ａ－２０ｄは、装置１０２ａ，１０２ｂのＹ軸正方向に向く面およびＹ軸負方向に向く面に取り付けられてもよい。

他の一例として、図１９および図２０に示すように、車載機器５は、車体１０１に取り付けられる乱流発生部材２１ａ，２１ｂを備えてもよい。乱流発生部材２１ａ，２１ｂの形状および乱流発生部材２１ａ，２１ｂを形成する部材は、実施の形態１に係る車載機器１が備える乱流発生部材１２ａ，１２ｂと同じである。乱流発生部材２１ａ，２１ｂはそれぞれ、車体１０１に取り付けられた板状部材２２ａ，２２ｂに取り付けられる。板状部材２２ａ，２２ｂは、例えば、締結部材によって車体１０１に取り付けられる。板状部材２２ａ，２２ｂは、鉄道車両１００の走行時の振動を受けても、板状部材２２ａ，２２ｂと車体１０１との相対的な位置関係が変化しない程度の強度で車体１０１に取り付けられればよい。具体的には、板状部材２２ａ，２２ｂは、嵌合、ろう付け、溶接、接着剤を用いた接着、締結部材を用いた締結等の取り付け方法で、車体１０１に取り付けられる。

乱流発生部材２１ａ，２１ｂの形状は互いに同じであり、板状部材２２ａ，２２ｂの形状は互いに同じであるため、複数の乱流発生部材２１ａが取り付けられた板状部材２２ａを図２０に示す。図２０に示すように、複数の乱流発生部材２１ａは、Ｚ軸方向に並んで、Ｌ字型の板状部材２２ａに取り付けられる。

乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄ，２１ａ，２１ｂの形状は、上述した実施の形態の例に限られず、走行風の一部の流れを妨げることで乱流を発生させることが可能な形状であれば任意である。一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄ，２１ａ，２１ｂは、頂点が面取りされた三角錐または円錐の形状を有してもよい。

他の一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄ，２１ａ，２１ｂは、錐台の形状を有してもよい。具体的には、図２１に示すように、乱流発生部材１２ａ，１２ｂは、四角錐台の形状を有してもよい。乱流発生部材１２ａ，１２ｂの形状は互いに同じであるため、乱流発生部材１２ａについて図２２に示す。図２１および図２２に示すように、各乱流発生部材１２ａは、四角錐台の形状を有し、底面が筐体１０に取り付けられている。

他の一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄ，２１ａ，２１ｂは、板状の形状を有しても良い。具体的には、図２３に示すように、主面がＹ軸に交差する板状部材であって、筐体１０を形成する板状部材１０ｄ，１０ｅの一部を乱流発生部材１２ａ，１２ｂとしてもよい。乱流発生部材１２ａ，１２ｂの形状は互いに同じであるため、乱流発生部材１２ａについて図２４に示す。図２４に示すように、板状部材１０ｄの一端は凹凸の形状を有する。板状部材１０ｄが有する凹凸形状の一端が乱流発生部材１２ａとなる。同様に、板状部材１０ｅが有する凹凸形状の一端が乱流発生部材１２ｂとなる。

他の一例として、乱流発生部材１２ａ，１２ｂ，１９ａ－１９ｄ，２０ａ－２０ｄ，２１ａ，２１ｂは、切り欠きが形成された柱状の形状を有しても良い。具体的には、図２５に示すように、一つの面が筐体１０に取り付けられ、切り欠き２４ａ，２４ｂが形成されている三角柱である柱状部材２３ａ，２３ｂを乱流発生部材１２ａ，１２ｂとしてもよい。柱状部材２３ａ，２３ｂで形成される乱流発生部材１２ａ，１２ｂの上面図は、図２と同様である。柱状部材２３ａ，２３ｂの形状は互いに同じであるため、柱状部材２３ａを図２６に示す。図２６に示すように、柱状部材２３ａの筐体１０から遠い部分に複数の切り欠き２４ａが形成されている。柱状部材２３ａ，２３ｂは、三角柱に限られず、任意の多角柱で形成される。切り欠き２４ａ，２４ｂの形状は、図２５および図２６の例に限られず、走行風の一部を筐体１０に沿って導くことが可能な形状であれば任意である。

他の一例として、フィン１５ａの少なくとも一部を延ばして、カバー１６ａ，１６ｂを貫通させて、カバー１６ａ，１６ｂから突出しているフィン１５ａの一部を、乱流発生部材１９ａ－１９ｄとしてもよい。

車載機器１，２は、乱流発生部材１２ａ，１２ｂの少なくともいずれかを備えればよい。一例として、車載機器１，２は、乱流発生部材１２ａを備え、乱流発生部材１２ｂを備えなくてもよい。同様に、車載機器３は、乱流発生部材１９ａ－１９ｄの少なくともいずれかを備えればよい。一例として、車載機器３は、乱流発生部材１９ｂ，１９ｃを備え、乱流発生部材１９ａ，１９ｄを備えなくてもよい。同様に、車載機器４は、乱流発生部材２０ａ－２０ｄの少なくともいずれかを備えればよい。同様に、車載機器５は、乱流発生部材２１ａ，２１ｂの少なくともいずれかを備えればよい。

放熱部１５の構成は、受熱ブロック１４を介して、電子部品１３から伝達された熱を走行風に放熱できる構成であれば、任意である。一例として、放熱部１５は、受熱ブロック１４に取り付けられ、内部に冷媒が封入されている複数のヒートパイプと、複数のヒートパイプに取り付けられる複数のフィンと、を有してもよい。

車載機器１－５は、架線から供給される電力を主電動機に供給するための三相交流電力に変換する電力変換装置に限られず、発熱体を有し、鉄道車両に搭載される機器であれば任意である。例えば、筐体１０の内部には、トランスが収容されていてもよい。

筐体１０は、車体１０１の屋根上に取り付けられてもよい。筐体１０を車体１０１に取り付ける向きは、上述した実施の形態の例に限られない。一例として、車載機器１－５は、開口１０ａがＺ軸負方向に向く向きで、車体１０１に取り付けられてもよい。他の一例として、車載機器１－５は、開口１０ａがＺ軸正方向に向く向きで、車体１０１に取り付けられてもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

１，２，３，４，５，６，７，８ 車載機器、１０，６０，７０，８０ 筐体、１０ａ 開口、１０ｂ，１０ｃ 面、１０ｄ，１０ｅ，２２ａ，２２ｂ 板状部材、１１，１１ａ，１１ｂ，６１，７１ａ，７１ｂ，８１ 冷却装置、１２ａ，１２ｂ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２１ａ，２１ｂ 乱流発生部材、１３ 電子部品、１４ 受熱ブロック、１４ａ 第１主面、１４ｂ 第２主面、１５ 放熱部、１５ａ フィン、１６，１６ａ，１６ｂ カバー、１７，１７ａ，１７ｂ 通風孔、１８ａ，１８ｂ 整流部材、２３ａ，２３ｂ 柱状部材、２４ａ，２４ｂ 切り欠き、１００ 鉄道車両、１０１ 車体、１０２ａ，１０２ｂ 装置、ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３ 層流、ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４ 剥離渦、ＡＴ１，ＡＴ２，ＡＴ３，ＡＴ４ 乱流、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 領域。

Claims (19)

1. 鉄道車両に取り付けられ、発熱する電子部品を収容する筐体と、
   前記電子部品に熱的に接続された状態で前記筐体に取り付けられて前記筐体の外部に位置し、前記電子部品から伝達された熱を、放熱部から前記鉄道車両の走行によって生じる走行風に放熱する１つまたは複数の冷却装置と、
   前記走行風の流路に設けられ、前記１つまたは複数の冷却装置の少なくともいずれかに到達するまでの前記走行風の一部の流れを妨げることで乱流を発生させる、前記冷却装置の前記放熱部とは別体の１つまたは複数の乱流発生部材と、
   を備え、
   前記１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、前記冷却装置が取り付けられる前記筐体の面において、該冷却装置から離隔した状態で、前記筐体に直接的に取り付けられる、
   車載機器。
2. それぞれが前記走行風の流路において前記１つまたは複数の冷却装置のいずれかと前記１つまたは複数の乱流発生部材のいずれかとの間に設けられ、前記走行風を整流する１つまたは複数の整流部材をさらに備える、
   請求項１に記載の車載機器。
3. 前記１つまたは複数の整流部材は、主面が前記車両の進行方向に平行に位置する板状の形状を有する、
   請求項２に記載の車載機器。
4. 前記複数の乱流発生部材の少なくとも一部は、前記１つまたは複数の冷却装置を前記鉄道車両の進行方向に挟む位置で前記筐体の外面に取り付けられる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車載機器。
5. 前記複数の乱流発生部材の少なくとも一部は、前記筐体の前記外面の内、前記鉄道車両の幅方向に交差する面における前記鉄道車両の進行方向の両端部に取り付けられる、
   請求項４に記載の車載機器。
6. 前記筐体の外面に取り付けられる前記乱流発生部材は、前記筐体と一体に形成される、
   請求項４または５に記載の車載機器。
7. 前記複数の冷却装置は、前記鉄道車両の進行方向に互いに離隔した位置に並べて設けられ、
   前記複数の乱流発生部材の少なくとも一部は、前記複数の冷却装置の外面に取り付けられる、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の車載機器。
8. 前記複数の乱流発生部材の少なくとも一部は、前記冷却装置の外面の内、前記鉄道車両の幅方向に交差する面における前記鉄道車両の進行方向の両端部に取り付けられる、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の車載機器。
9. 前記冷却装置は、
   前記電子部品が取り付けられる第１主面と前記第１主面の反対に位置する第２主面とを有する受熱ブロックと、
   前記受熱ブロックに熱的に接続された状態で前記筐体の外部に設けられ、前記電子部品から前記受熱ブロックを介して伝達された熱を、周囲を流れる前記走行風に放熱する放熱部と、
   前記走行風を流入させ、または、流入した前記走行風を流出させる通風孔が形成され、前記放熱部を覆うカバーと、を有する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の車載機器。
10. 前記１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、前記冷却装置の前記カバーの外面に取り付けられる、
    請求項９に記載の車載機器。
11. 前記カバーの外面に取り付けられる前記乱流発生部材は、前記カバーと一体に形成される、
    請求項１０に記載の車載機器。
12. 前記１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、前記筐体の外部で前記筐体に隣接した位置に設けられる、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の車載機器。
13. 前記１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、前記鉄道車両の車体に取り付けられる、
    請求項１２に記載の車載機器。
14. 前記１つまたは複数の乱流発生部材の少なくとも１つは、前記鉄道車両に取り付けられる装置の外面に取り付けられる、
    請求項１１または１２に記載の車載機器。
15. 前記１つまたは複数の乱流発生部材は、錐体の形状を有する、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の車載機器。
16. 前記錐体は、頂点が面取りされた形状を有する、
    請求項１５に記載の車載機器。
17. 前記１つまたは複数の乱流発生部材は、錐台の形状を有する、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の車載機器。
18. 前記１つまたは複数の乱流発生部材は、切り欠きが形成された柱状の形状を有する、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の車載機器。
19. 前記１つまたは複数の乱流発生部材は、板状の形状を有する、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の車載機器。

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