JPH08108847A - 電気車の制御箱及びその取りつけ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 制御箱１は車両２の床下に吊り足３を介して
斜めに艤装されている。制御箱１は通風部11と密閉部12
とからり、密閉部12には半導体素子44、電気品45が収納
される。半導体素子44は冷却器４によって冷却される。
半導体素子44が押圧される受熱部ブロック41は密閉部12
に配置され、ヒートパイプ42、放熱フィン43は通風部11
に配置される。この冷却器４は制御箱１内部に制御箱１
に対して水平に配置される。 【効果】 冷却器を制御箱内部に水平に取りつけるた
め、制御箱全体の製造が容易となり、小形の電気車の制
御箱を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の床下に搭載される
電気車の制御箱及びその取りつけ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の床下に搭載される電気車の制御箱
には、制御装置に使用される半導体素子、その他の電気
品の他に、半導体素子を冷却する冷却装置が収納されて
いる。図４は電気車の制御箱の断面図である。箱体（以
下、制御箱という。）１は車両２の床下に取りつけ部材
（以下、吊り足という。）３を介して艤装されている。
制御箱１は外気が流入する通風部11と外気を遮断する密
閉部12とからなり、密閉部12には制御装置に使用される
半導体素子44、その他の電気品45が収納される。半導体
素子44はスイッチング動作に伴い熱を発生するため、冷
却器４によって冷却される。冷却器４は半導体素子44が
押圧される受熱部ブロック41、内部に冷媒が封入され受
熱部ブロック41に一端が挿入されたヒートパイプ42、ヒ
ートパイプ42の他端に取りつけられた放熱フィン43から
構成される。そして受熱部ブロック41は密閉部12に配置
され、ヒートパイプ42、放熱フィン43は通風部11に配置
されている。半導体素子44から発生する熱は受熱部ブロ
ック41に伝わり、ヒートパイプ42の内部に封入された冷
媒が気化する。すると気化した冷媒はヒートパイプ42内
部を放熱フィン43が取りつけられた方向へ流れ、放熱フ
ィン43を介して熱を放出し、冷媒は液化する。液化した
冷媒はヒートパイプ42内部を受熱部ブロック41側に戻
る。この冷媒の相変化を利用して半導体素子44を冷却す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】冷却器４は上述した様
に冷媒の相変化を利用して半導体素子44を冷却するた
め、冷却器４をある角度傾けることにより受熱部ブロッ
ク41側を下方とし放熱フィン42側を上方とすることで、
冷媒の循環を重力により行うことができる。従って冷却
器４は制御箱１の内部にある角度傾けて配置されてい
る。しかしながら冷却器４を斜めに配置するとデッドス
ペースが多くなるため、車両２の床下という限られた空
間内において制御箱１の高さ方向を縮小することが重要
な課題である。

【０００４】特に特開平2-304218号公報第２図に開示さ
れるような振り子電車においては、車両２の床下の艤装
限界５の下面が図４に示されるように傾斜している為、
制御箱１の高さ方向の制約が厳しくなる。このため図５
に示すように傾斜している艤装限界５に合わせて制御箱
１を構成して車両２の床下のスペースを有効に活用する
方法もあるが、制御箱１の箱枠の構成が複雑になってし
まうという問題があった。又制御箱１を艤装限界５の下
面一杯に取りつけることができないため、重心を低く抑
えることが困難である。

【０００５】そこで本発明は上述した問題点を解決する
ためになされたもので、車両の床下の艤装限界の下面一
杯に配置してデッドスペースの低減を図り、製造容易な
電気車の制御箱及びその取りつけ方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１に記載の発明は、車両の床下に取りつ
けられ、車両の床下への取付面とこの取付面と対向する
他面とを所定角度傾斜させてなる箱体と、この箱体の内
部に他面に対して水平に配置されてなる冷却器とを有し
てなる。

【０００７】又請求項２に記載の発明は、半導体素子を
冷却する冷却器を箱体内部にこの箱体に対して水平に配
置し、半導体素子が取りつけられ、半導体素子から発生
する熱を受ける冷却器の受熱側を車両の中央側に位置さ
せ、受熱側で受けた熱を放熱する冷却器の放熱側を車両
の車側側に位置させ、放熱部が受熱部に対して上方とな
るように車両の床下に箱体を取りつけることを特徴とす
る。

【０００８】又請求項３に記載の発明は、請求項２に記
載の発明において、車両の床下に箱体を少なくとも２つ
の取りつけ部材を介して取りつけ、少なくとも２つの取
りつけ部材を長さの異なるものとし、長さの短い取りつ
け部材を車両の車側側に取りつけ、長さの長い取りつけ
部材を車両の中央側に取りつけることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上述した構成により本発明では、冷却器は箱体
に対して水平に配置されているが、箱体は車両の床下に
斜めに艤装されるため、箱体全体がある角度傾き冷却器
も傾くことになる。従って受熱部側を下方とし放熱側を
上方とすることができる。従って冷却器を箱体内部に水
平に配置することができるため、冷却器の配置が容易と
なると、箱体の高さ方向の小形化が図れ、箱体全体の製
造が容易となる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図面参照し詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す電気車の制御箱の断
面図である。箱体（以下、制御箱という。）１は車両２
の床下に取りつけ部材（以下、吊り足という。）３を介
して斜めに艤装されている。制御箱１は通風部11と密閉
部12とからなり、密閉部12には半導体素子44、電気品45
が収納される。半導体素子44は冷却器４によって冷却さ
れる。半導体素子44が押圧される受熱部ブロック41は密
閉部12に配置され、ヒートパイプ42、放熱フィン43は通
風部11に配置される。この冷却器４は制御箱１内部に制
御箱１に対して水平に配置される。

【００１１】冷却器４は制御箱１に対して水平に配置さ
れているが、制御箱１は車両２の床下に吊り足３により
斜めに艤装されるため、制御箱１全体がある角度傾き冷
却器４も傾くことになる。従って受熱部ブロック41側を
下方とし放熱フィン42側を上方とすることができる。半
導体素子44から発生する熱は受熱部ブロック41に伝わ
り、ヒートパイプ42内部に封入された冷媒が気化する。
気化した冷媒はヒートパイプ42内部を放熱フィン43が取
りつけられた方向へ流れ、放熱フィン43を介して熱を放
出し、冷媒は液化する。液化した冷媒は重力によりヒー
トパイプ42内部を受熱部ブロック41側に戻る。

【００１２】吊り足３の傾斜角を振り子電車特有の艤装
限界５に合わせた角度にすることにより、制御箱１の下
面を艤装限界５一杯に配置することができ重心を低く抑
えることができる。又、制御箱１を斜めに艤装すること
により、車両２の床下と制御箱１とのスペースに配管６
などを設置することができる。更に冷却器４を制御箱１
の内部に水平に配置することができるため、冷却器４の
配置が容易となる上、制御箱１の高さ方向の小形化が図
れ、制御箱１全体の製造が容易となる。

【００１３】図２は本発明の他の実施例を示す電気車の
制御箱の断面図である。本実施例は車両１の座席部分を
座席下スペース７として車両１の床下に空間を確保し、
座席下スペース７まで制御箱１を配置する。従って制御
箱１はより車側側への配置が可能となり、制御箱の奥行
寸法を拡大することができ、また車体中央側のスペース
の拡大が可能となる。

【００１４】図３は本発明の他の実施例を示す電気車の
制御箱の断面図である。本実施例の制御箱１は車両１の
床下の取付面をその対向する面に対してある角度傾斜し
た構造となっている。この制御箱１を車両２の床下に艤
装すると、制御箱１全体がある角度傾き、冷却器４も傾
くことになる。従って、ヒートパイプ42内部の冷媒を重
力により循環させることができる。

【００１５】制御箱１の車両２の床下の取付面をその対
向する面に対して振り子電車特有の艤装限界５に合わせ
た角度傾斜させて構成することにより、制御箱１の下面
を艤装限界５一杯に配置することができ重心を低く抑え
ることができる。又制御箱１が車両２に対して傾くこと
により、制御箱１内の上部にスペースが確保できるた
め、内部配線や電気品の設置が可能となる。更に冷却器
４を制御箱１の内部に水平に配置することができるた
め、冷却器４の配置が容易となる上、制御箱１の高さ方
向の小形化が図れ、制御箱１全体の製造が容易となる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却器を制御箱内部に水平に配置して制御箱をある角度
斜めに車両の床下に艤装することにより、艤装限界一杯
まで制御箱の取りつけが可能となり低重心化を図ること
ができる。又制御箱を車両に対して斜めに取りつけるこ
とにより配管・配線スペースを確保することができる。
更に冷却器を制御箱内部に水平に取りつけるため制御箱
全体の製造が容易となり、デッドスペースの少ない小形
の電気車の制御箱を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気車の制御箱の断面
図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す電気車の制御箱の断
面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す電気車の制御箱の断
面図である。

【図４】従来の電気車の制御箱の断面図である。

【図５】従来の電気車の制御箱の断面図である。

【符号の説明】

１ 制御箱 ２ 車両 ３ 吊り足 ４ 冷却器 ５ 艤装限界 ６ 配管 ７ 座席下スペース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 隆 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の床下に取りつけられ、前記車両の
   床下への取付面とこの取付面と対向する他面とを所定角
   度傾斜させてなる箱体と、 この箱体の内部に前記他面に対して水平に配置されてな
   る冷却器とを有する電気車の制御箱。
2. 【請求項２】 半導体素子を冷却する冷却器を箱体内部
   にこの箱体に対して水平に配置し、前記半導体素子が取
   りつけられ、前記半導体素子から発生する熱を受ける前
   記冷却器の受熱側を車両の中央側に位置させ、前記受熱
   側で受けた前記熱を放熱する前記冷却器の放熱側を前記
   車両の車側側に位置させ、前記放熱部が前記受熱部に対
   して上方となるように前記車両の床下に前記箱体を取り
   つけることを特徴とする電気車の制御箱の取りつけ方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電気車の制御箱の取りつ
   け方法において、 前記車両の床下に前記箱体を少なくとも２つの取りつけ
   部材を介して取りつけ、前記少なくとも２つの取りつけ
   部材を長さの異なるものとし、長さの短い取りつけ部材
   を前記車両の車側側に取りつけ、長さの長い取りつけ部
   材を前記車両の中央側に取りつけることを特徴とする電
   気車の制御箱の取りつけ方法。