JPH08271104A - 車両制御装置用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両制御装置用冷却装置の小型軽量化が可能
であるとともに、汚損を嫌う電気電子部品を、密閉状態
のまま効率良く冷却できる車両制御装置用冷却装置を提
供する。 【構成】 清浄な空気のもとに設置すべきゲートドライ
ブ装置５が、車体１の床下の密閉室２５内に収納されて
いる。そして、本車両制御装置用冷却装置は、密閉室２
５内の空気を外気へ露出している側部壁面３へ供給する
送風機４およびダクト６と、側部壁面３に取り付ける平
板フィン２などから構成される。 【効果】 車両制御装置をなす電気電子部品の発熱によ
って温度上昇した空気を、密閉室内の壁面内側へ供給す
る送風機及び送風流路等を設けたので、車両制御装置用
冷却装置の小型軽量化が可能となり、密閉室内の電気電
子部品群を、極めて効率良く冷却できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両等における電
動機等を制御する車両制御装置を冷却する車両制御装置
用冷却装置に関し、特に、車両制御装置を構成する電気
電子部品を、塵埃や水分等のない清浄な環境下に設置す
る必要のある車両制御装置に好適な車両制御装置用冷却
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用電動機の制御装置、例えばインバ
ータ方式の制御装置は、電流スイッチング用半導体素子
（例えばＧＴＯ、ＩＧＢＴなど）、リアクトル、抵抗
器、ゲートドライブ装置等により構成される。これら構
成部品は作動時に発熱する。特にスイッチング用半導体
素子は発生熱量が大きく、この発熱を外部に放熱するた
めの放熱器を備えている。この中で、前記放熱器やリア
クトル、抵抗器等は、電動機の大出力化、制御装置の小
型軽量化に伴い、送風機を用いて強制空冷することが多
い。

【０００３】また、スイッチング用半導体素子自身や、
集積回路などを多用しているゲートドライブ装置は、信
頼性を確保するために清浄な空気のもとに設置する必要
がある。そのため、これらの部品群は、塵埃あるいは水
分等の侵入のないように、密閉室の内部に収納される。
ここで、この密閉室内に収納される部品群の発熱量が大
きい場合は、これら発熱部品の冷却が問題となる。つま
り、密閉室内の空気の温度上昇を小さくするためには、
密閉室内の空気と外気の間に熱交換手段を用意する必要
がある。

【０００４】一方、制御装置を含む電気機器類は、一般
に車体床下に設置されている。ここで、高速車両におい
ては、低重心化および軽量化の観点から、車両の床下機
器を一括して車体上部の形状に添って平滑に覆う、いわ
ゆるボディマウント方式が必要とされている。特開昭５
７−８７１５８号公報には、車両制御装置用冷却装置に
おいて、密閉室内に熱交換器を設置し、強制空冷に用い
る送風機による外気と、密閉室内の送風機による筐体内
の循環空気とを、熱交換器へそれぞれ導く車両制御装置
用冷却装置が記載されている。これにより、密閉室内部
の発熱は熱交換器を介して外気へ放出され、密閉室内の
温度を小さく押さえることが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の車両制御装置用冷却装置では、車両制御装置を構
成する電気電子部品の一部が信頼性を確保するために、
外部との空気の出入りのない密閉室内に収納されるの
で、その電気電子部品を冷却するために大型の熱交換器
等を設けなければならず、車両制御装置用冷却装置全体
の大型化を招いていた。

【０００６】そこで、本発明は、車両制御装置用冷却装
置の小型軽量化が可能であるとともに、密閉室内に収め
られた電気電子部品群を極めて効率良く冷却することが
できる車両制御装置用冷却装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両制御装置用冷却装置は、外気と遮断さ
れた密閉室および外気と通じて強制空冷を行う通気室
に、発熱する電気電子部品から構成される車両制御装置
が収納され、この車両制御装置を冷却する車両制御装置
用冷却装置において、前記密閉室の壁面内側に熱交換手
段が設けられ、前記熱交換手段へ前記電気電子部品の発
熱によって温度上昇した空気を供給する送風機および送
風流路が設置されていることを特徴とするものである。

【０００８】また、前記熱交換手段は、平板またはピン
からなる放熱フィンであることを特徴とし、また、前記
送風機によって密閉室内の空気が供給される壁面の外側
の面が、車体における外気への露出面と、車両制御装置
内への外気の吸排気流路の一部を形成する面とのうちの
少なくとも一つであることを特徴とする。

【０００９】また、発熱する電気電子部品から構成され
る車両制御装置を冷却する車両制御装置用冷却装置にお
いて、前記電気電子部品が収納される密閉室の壁面内側
にヒートパイプの放熱端側を取り付け、前記ヒートパイ
プの吸熱端側を前記電気電子部品の近傍に配置したこと
を特徴とするものである。

【００１０】また、前記ヒートパイプの放熱端側が取り
付けられる壁面に、前記ヒートパイプの半径と同じ半円
状の断面を有する溝を形成し、前記溝に前記ヒートパイ
プの放熱端側が密着して取付けられることを特徴とす
る。

【００１１】また、外気と遮断された密閉室および外気
と通じて強制空冷を行う通気室に、発熱する電気電子部
品から構成される車両制御装置が収納され、この車両制
御装置を冷却する車両制御装置用冷却装置において、前
記車両制御装置の保守点検の際に開閉する点検カバーを
前記密閉室の壁面の一部に設け、かつ、前記点検カバー
の内面に、放熱フィンまたはヒートパイプのうちの少な
くとも一つが取り付けられていることを特徴とするもの
である。

【００１２】また、前記電気電子部品の一部が収納され
る密閉室の壁面の一部は、前記車両の運行時における外
部空気が強制的に供給される壁面であるか、または前記
壁面の表面上を外部空気が通過することを特徴とする。
また、前記車両制御装置を冷却する冷却手段が、前記車
両の床下にボディマウント方式で配置されていることを
特徴とする。

【００１３】また、外気と遮断された密閉室および外気
と通じて強制空冷を行う通気室に、発熱する電気電子部
品から構成される車両制御装置が収納され、この車両制
御装置を冷却する車両制御装置用冷却装置において、前
記通気室内の第１の送風機が吸い込む外気が、前記密閉
室と車体との間の空間から入る構造とし、前記空間の前
記密閉室側壁面に、前記空間内が放熱端側に、前記密閉
室内が吸熱端側になるようにしてヒートパイプを取付
け、前記ヒートパイプの吸熱端側に前記密閉室内の前記
電気電子部品の発熱によって温度上昇した空気を供給す
る第２の送風機を設けたことを特徴とするものである。
また、上記目的は、上記車両制御装置用冷却装置が設け
られたことを特徴とする鉄道車両によって、達成するこ
とができる。

【００１４】

【作用】本発明の上記構成によれば、密閉室内の部品か
らの発熱によって暖められた空気は、密閉室内部に設置
された送風機によって、外気に接するか、あるいは外気
の吸排気流路の一部を形成している部分の密閉室の壁面
内側の熱交換手段に強制的に供給することができる。こ
のとき、部品から発生した熱の大部分は、この壁面内側
へ移動する。この壁面の熱伝達率は、空気が強制的に供
給されているため、自然対流下における熱伝達率に比べ
大幅に向上している。

【００１５】一方、この壁面の外側は、外気に接するか
あるいは外気の吸排気流路の一部を形成している部分で
は、車両の走行風あるいは送風機の吸い込みや吐き出し
によって空気が壁面上を強制的に移動するため、この壁
面の外側の熱伝達率は、やはり自然対流下における熱伝
達率に比べ大幅に向上している。

【００１６】そのため、密閉室内で発生した熱の大部分
は、熱交換手段の設けられた壁面へ送風機により移動
し、かつ、その壁面が内外面共に熱伝達率が良好である
ため、密閉室の熱が効率よく外部へ移動して、密閉室内
の空気を汚損することなく効率の良い冷却が可能とな
る。

【００１７】さらに、送風機によって空気が供給される
面に、平板フィンまたはピンフィンを取り付けること
で、密閉室内の壁面面積を基準にした場合の熱伝達率を
さらに向上させることができるので、密閉室内の電気電
子部品のさらに効率の良い冷却が可能となる。

【００１８】さらにまた本発明によれば、密閉室内の壁
面内側にヒートパイプを取り付けることで、発熱によっ
て温度上昇した空気を直接壁面へ供給する場合に比べ、
より少ない動力、あるいは動力を用いることなく、外側
の熱伝達率の良好な壁面へ熱を移動することが可能とな
り、冷却に用いる装置の消費電力を低減あるいは無くす
ことが可能となる。この場合、壁面に溝を形成し、この
溝にヒートパイプの放熱端側を密着して取付けられる
と、さらに熱伝達作用が向上する。

【００１９】さらにまた、フィンまたはヒートパイプが
取り付けられる壁面、あるいは壁面の一部を、車両制御
装置の保守点検の際に開閉する点検カバーと共有するこ
とで、従来、点検用スペースとして電気電子部品を設置
できなかった空間にこれら熱交換手段を設置することが
可能となり、車両制御装置用冷却装置全体の小型軽量化
が可能となる。

【００２０】また、外気と遮断された密閉室および外気
と通じて強制空冷を行う通気室のうち、通気室内の第１
の送風機が吸い込む外気が、密閉室と車体との間の空間
から入る構造の場合、この外気流入空間に放熱端側を、
密閉室内に吸熱端側を配置してヒートパイプを取付け、
さらに、この吸熱端側へ、電気電子部品の発熱によって
温度上昇した空気を第２の送風機により供給するように
したので、車両制御装置の冷却を効率的に行うことがで
きる。また、これらの車両制御装置用冷却手段は、車両
の床下にボディマウント方式で配置することにより、低
重心で軽量な高速鉄道車両に適用することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。まず、本発明の第１実施例を、図１を参照して
説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る車両制御
装置用冷却装置の斜視図である。本実施例の車両制御装
置用冷却装置は、発熱する複数の電気電子部品からなる
車両制御装置であるゲートドライブ装置５を冷却するも
のである。ゲートドライブ装置５が収納されている密閉
室２５の内部には、ゲートドライブ装置５における電気
電子部品の発熱によって温度上昇した空気を側部壁面３
へ供給する送風機４と、送風流路であるダクト６が設け
られている。

【００２２】そして、密閉室２５ならびに通気室２６
は、車体１の床下部に、車両制御装置の一部として設置
されている。密閉室２５には、清浄な空気のもとに配置
される必要のある発熱電気電子部品群、ここではゲート
ドライブ装置５が配置される。また、密閉室２５には、
半導体素子７が収納される。ここで半導体素子７とは、
例えばＧＴＯサイリスタや、ＩＧＢＴのことである。さ
らにまた、密閉室２５には、その他の発熱電気電子部品
群として、コンデンサ１６、トランス１７が収納され
る。

【００２３】密閉室２５内の外気に露出している側部壁
面３の内側には、平板フィン２が垂直に取り付けられて
いる。また、この平板フィン２に密閉室２５内の空気が
供給されるように、送風機４とダクト６が設置されてい
る。

【００２４】一方通気室２６には、密閉室２５内に収納
されている発熱電気電子部品群であるゲートドライブ装
置５に比べ、塵埃や水分等により汚損された空気のもと
に設置されることで信頼性が大きく低下しない電気電子
部品群、ここでは、リアクトル１０、半導体素子７の冷
却用放熱器１１、抵抗器１２などが収納される。半導体
素子７とその放熱器１１は近接して配置されるため、密
閉室２５ならびに通気室２６は、図１に示すように、仕
切板１４、１５を用いて仕切られるので、隣接して配置
されている。通気室２６は外気を取り込んで強制的に冷
却する構造である。具体的には、送風機８とダクト２０
が設置され、吸い込み口にフィルタ９、吐き出し口にル
ーバ１３がそれぞれ取り付けられている。

【００２５】次に、第１実施例の車両制御装置用冷却装
置の動作について説明する。まず、通気室２６内の発熱
電気電子部品の冷却作用について説明する。通気室２６
内の発熱電気電子部品、ここではリアクトル１０、放熱
器１１、抵抗器１２は、送風機８がフィルタ９を介して
外気を吸い込み、ダクト２０に沿って強制的に流れる空
気によってこれら発熱電気電子部品は冷却される。吸い
込んだ空気はルーバ１３を介して再び外気へ放出され
る。ここで吸い込んだ空気は仕切板１４があるため、密
閉室２５内にはこの外気は侵入しない。

【００２６】次に密閉室２５内の発熱電気電子部品の冷
却作用について説明する。密閉室２５内の発熱電気電子
部品は、ここではゲートドライブ装置５、半導体素子
７、コンデンサ１６、トランス１７である。なお、半導
体素子７に関しては、前述のように専用の放熱器１１が
設置されており、半導体素子７からの発熱の大部分はこ
の放熱器１１を介して放熱されるが、ここでは半導体素
子の表面等から密閉室２５内への発熱について考えてい
る。

【００２７】前述の発熱電気電子部品から発生した熱の
大部分は、密閉室内の空気を介して密閉室の壁面へ移動
する。具体的には、密閉室内の発熱によって暖められた
空気が、送風機４とダクト６とにより外気へ露出してい
る側部壁面３の内面に強制的に供給される。側部壁面３
の内面には平板フィン２が取り付けられている。つま
り、側部壁面３は、平板フィン２によって伝熱面積が拡
大され、かつ空気が強制的に供給されている。

【００２８】これにより、壁面面積を基準とした熱伝達
率は、密閉室２５の他の壁面に比べ大きなものとなるの
で、側部壁面３の温度を基準とした場合の空気の温度上
昇は小さくなる。

【００２９】一方、このようにして側部壁面３に移動し
た熱は、最終的に側部壁面３の外気に接している面から
外気へ放出される。ここで側部壁面３の外側の面は、外
気に露出しているため、走行風により熱伝達率が密閉室
２５の外気へ露出していない面に比べ大きくなり、外気
温度を基準とした場合の側部壁面の温度上昇は小さいも
のとなる。

【００３０】以上をまとめると、密閉室２５内の発熱電
気電子部品群からの発熱は、内面外面ともに熱伝達率の
大きい側部壁面３を介して外気へ放出されるため、密閉
室２５内の空気の温度上昇は外気温度を基準として小さ
く、また発熱電気電子部品群は外気に接することが無い
ので、信頼性が高く、かつ高効率な冷却を本実施例の車
両制御装置用冷却装置は可能としている。

【００３１】次に、本発明の第２実施例を、図２を参照
して説明する。図２は、本発明の第２実施例に係る車両
制御装置用冷却装置の枕木方向の断面図である。本実施
例の特徴は、送風機４を側部壁面３に近い位置に設置し
た点である。これにより、発熱電気電子部品群により暖
められた空気は、ダクト６内において一様に流れ、また
送風機４の吐き出し部の流れの乱れによって熱伝達が促
進される。

【００３２】次に、本発明の第３実施例を、図３、図４
および図５を参照して説明する。図３は、本発明の第３
実施例に係る車両制御装置用冷却装置における密閉室２
５の側部壁面部分を示す平面図である。また、図４は、
図３に示す側部壁面部分の正面図であり、図５は、図３
に示す側部壁面部分の斜視図である。

【００３３】これらの図に示すように、本実施例の特徴
は、側部壁面３に取り付けるフィンを、前述の平板フィ
ン２の代わりにピンフィン１８とした点である。このよ
うにフィンの種類は循環のための流路を妨げない構造で
あれば、様々な形態を採用することができる。

【００３４】次に、本発明の第４実施例を、図６および
図７を参照して説明する。図６は、本発明の第４実施例
に係る車両制御装置用冷却装置の枕木方向の断面図であ
る。また、図７は、図６の一部を例示した斜視図であ
る。

【００３５】第４実施例の特徴は、外気へ露出した面と
して側部壁面３以外に底部壁面１９を用い、送風機４を
密閉室２５の上部に設置し、ダクト６に沿って前記した
２つの壁面へ空気を供給する構造とした点である。底部
壁面１９は太陽からの輻射による壁面への熱の侵入が、
側部壁面３に比べ小さいため、太陽からの輻射の影響が
無視できない場合に有効である。また、本構造におい
て、底部壁面１９からの放熱で十分冷却できる場合に
は、必ずしも側部壁面３に空気を供給する必要はない。

【００３６】図７は、図６に示す車両制御装置用冷却装
置における密閉室の側底部壁面部分を示す斜視図であ
る。これは図６に示した構造において、側部壁面３にダ
クト２７を取り付けた例である。

【００３７】次に、本発明の第５実施例を、図８および
図９を参照して説明する。図８は、本発明の第５実施例
に係る車両制御装置用冷却装置の枕木方向の断面図であ
る。本実施例では、ヒートパイプ２２の吸熱端部に平板
フィン２を取付けこの平板フィン２が垂直となるように
ゲートドライブ装置５の上部にヒートパイプ２２を設置
してある。さらに、ヒートパイプ２２の放熱端部は密閉
室２５の側部壁面３の内面に取付けてある。

【００３８】この構成によると、ゲートドライブ装置５
からの発熱は、空気の自然対流により平板フィン２を介
してヒートパイプ２２に移動し、さらにこの熱は極めて
小さい温度差で側部壁面３に移動する。このように送風
機等による動力を用いずに発生熱を熱伝達率の良い壁面
へ移動させ、高効率な冷却が可能になる。なお、この構
造において、平板フィン２の熱伝達率を向上させるため
に、送風機やダクトを設置することができる。

【００３９】図９は、図８に示す車両制御装置用冷却装
置におけるヒートパイプ周辺を示す拡大斜視図である。
側部壁面３の内側にヒートパイプ２２の半径に等しい半
円状の溝２８を形成してある。この溝にヒートパイプ２
２を熱伝導グリース２９等を介して埋め込み、固定具３
０で密着させている。これによりヒートパイプ２２の有
効な伝熱面積を大きくすることができる。ここで、ヒー
トパイプと溝の間は半田充填でもよい。

【００４０】次に、本発明の第６実施例を、図１０およ
び図１１を参照して説明する。図１０は、本発明の第６
実施例に係る車両制御装置用冷却装置の枕木方向の断面
図である。また、図１１は、図１０に示す車両制御装置
用冷却装置のレール方向の断面図である。

【００４１】これらの図に示すように、本実施例におい
ては、通気室２６内の送風機８が吸い込む外気が、車体
１と密閉室２５との間の空間から入る構造とし、密閉室
２５の上部壁面２１を介してヒートパイプ２２を取り付
けている。このとき、密閉室２５内の空気は送風機４に
よって平板フィン２の取り付けられたヒートパイプ２２
の密閉室内側の部分に供給される。一方、やはり平板フ
ィン２が取付けられたヒートパイプ２２の密閉室外側の
部分には、通気室２６内の送風機８が吸い込む外気が供
給される。この構造では、直接外気と接していない壁面
を冷却に有効に利用できる。

【００４２】次に、本発明の第７実施例を、図１２を参
照して説明する。図１２は、本発明の第７実施例に係る
車両制御装置用冷却装置の枕木方向の断面図である。本
実施例では、図１０の構造において、ヒートパイプ２２
を全て密閉室内に収納し、ヒートパイプの放熱部を上部
壁面２１に取り付けている。この構造によれば、上部壁
面２１は外気流路の一部を形成しているため熱伝達率が
大きく、高効率な冷却が可能となる。

【００４３】次に、本発明の第８実施例を、図１３を参
照して説明する。図１３は、本発明の第８実施例に係る
車両制御装置用冷却装置の枕木方向の断面図である。本
実施例では、図１０の構造において、ヒートパイプ２２
の代わりに平板フィン２を上部壁面２１に取り付けてい
る。この構造によれば、より低コストの車両制御装置用
冷却装置を提供することができる。

【００４４】次に、本発明の第９実施例を、図１４およ
び図１５を参照して説明する。図１４は、本発明の第９
実施例に係る車両制御装置用冷却装置における密閉室２
５の側部壁面付近の枕木方向断面の拡大図である。ま
た、図１５は、図１４において点検蓋２３を開けた状態
を示す断面図である。本実施例では、外部から開閉可能
な点検蓋２３が側部壁面に設置されている。

【００４５】そして、図１４が点検蓋２３が閉じた状態
であり、図１５が点検蓋２３を開けた状態のものを示し
ている。この点検蓋２３は、密閉室の側部壁面の機能を
果たし、これに平板フィン２が取り付けられている。

【００４６】この構造によれば、従来保守点検用に確保
してある空間にフィンを配置することが可能であり、よ
り小型な車両制御装置用冷却装置を提供することができ
る。このような点検蓋は底面の点検蓋に対しても有効で
あり、また保守点検用に確保してある空間を有効利用す
るという観点から、点検蓋２３に取り付けるものは、フ
ィン以外にヒートパイプを始めとした他の熱交換手段で
あってもよい。

【００４７】次に、本発明を適用した実製品の実施例
を、図１６、図１７および図１８を参照して説明する。
図１６は、本発明の車両制御装置用冷却装置を搭載した
箱枠を示す平面図である。この例では、密閉室２５と通
気室２６が構成単位となるユニットが複数、本図では３
つ箱枠２４内に搭載されている。このように本発明の車
両制御装置用冷却装置は電気電子部品を収納する箱枠の
一部を占める。

【００４８】図１７は、本発明の車両制御装置用冷却装
置を搭載した車両を示す枕木方向の断面図である。この
例では、箱枠２４は車体１の外表面形状に沿って滑らか
な形状を有し、底面は平滑化されているいわゆるボディ
マウント方式を採っている。このようなボディマウント
方式においては、密閉室の壁面の一部が車体外表面に露
出する構造が容易に可能であるため、本発明の効果がよ
り顕著に表れるものである。

【００４９】図１８は、本発明の車両制御装置用冷却装
置を搭載した車両の他の例を示す枕木方向の断面図であ
る。この例も図１７の例と同様に、鉄道車両において、
本発明の車両制御装置用冷却装置が取り付けられている
部分の断面図の一例である。本例では、車両制御装置用
冷却装置が車体の床に対して上側に搭載されている。こ
れは床下の空間を乗客用のスペースとして確保する必要
がある二階建て車両、または、電気機関車の場合に有効
である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両制御装置をなす電気電子部品の発熱によって温度上昇
した空気を、密閉室内の壁面内側へ供給する送風機及び
送風流路等を設けたので、車両制御装置用冷却装置の小
型軽量化が可能であるとともに、密閉室内に収められた
電気電子部品群を、極めて効率良く冷却することができ
る車両制御装置用冷却装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る車両制御装置用冷却
装置の斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る車両制御装置用冷却
装置の枕木方向を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る車両制御装置用冷却
装置における密閉室の側部壁面部分を示す平面図であ
る。

【図４】図３に示す側部壁面部分の正面図である。

【図５】図３に示す側部壁面部分の斜視図である。

【図６】本発明の第４実施例に係る車両制御装置用冷却
装置の枕木方向を示す断面図である。

【図７】図６に示す車両制御装置用冷却装置における密
閉室の側底部壁面部分を示す斜視図である。

【図８】本発明の第５実施例に係る車両制御装置用冷却
装置の枕木方向を示す断面図である。

【図９】図８に示す車両制御装置用冷却装置におけるヒ
ートパイプ周辺を示す拡大斜視図である。

【図１０】本発明の第６実施例に係る車両制御装置用冷
却装置の枕木方向を示す断面図である。

【図１１】図１０に示す車両制御装置用冷却装置のレー
ル方向を示す断面図である。

【図１２】本発明の第７実施例に係る車両制御装置用冷
却装置の枕木方向を示す断面図である。

【図１３】本発明の第８実施例に係る車両制御装置用冷
却装置の枕木方向を示す断面図である。

【図１４】本発明の第９実施例に係る車両制御装置用冷
却装置における密閉室の側部壁面部分を示す拡大斜視図
である。

【図１５】図１４において点検蓋を開けた状態を示す断
面図である。

【図１６】本発明の車両制御装置用冷却装置を搭載した
箱枠を示す平面図である。

【図１７】本発明の車両制御装置用冷却装置を搭載した
車両の枕木方向を示す断面図である。

【図１８】本発明の車両制御装置用冷却装置を搭載した
車両の他の例の枕木方向を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 平板フィン ３ 側部壁面 ４ 送風機 ５ ゲートドライブ装置 ６ ダクト ７ 半導体素子 ８ 送風機 ９ フィルタ １０ リアクトル １１ 放熱器 １２ 抵抗器 １３ ルーバ １４ 仕切板 １５ 仕切板 １６ コンデンサ １７ トランス １８ ピンフィン １９ 底部壁面 ２０ ダクト ２１ 上部壁面 ２２ ヒートパイプ ２３ 点検蓋 ２４ 箱枠 ２５ 密閉室 ２６ 通気室 ２７ ダクト ２８ 溝 ２９ 熱伝導グリース ３０ 固定具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤岡 和正 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 桑原 平吉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 近藤 久 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気と遮断された密閉室および外気と通
   じて強制空冷を行う通気室に、発熱する電気電子部品か
   ら構成される車両制御装置が収納され、この車両制御装
   置を冷却する車両制御装置用冷却装置において、前記密
   閉室の壁面内側に熱交換手段が設けられ、前記熱交換手
   段へ前記電気電子部品の発熱によって温度上昇した空気
   を供給する送風機および送風流路が設置されていること
   を特徴とする車両制御装置用冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両制御装置用冷却装置
   において、前記熱交換手段は、平板またはピンからなる
   放熱フィンであることを特徴とする車両制御装置用冷却
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両制御装置用
   冷却装置において、前記送風機によって密閉室内の空気
   が供給される壁面の外側の面が、車体における外気への
   露出面と、車両制御装置内への外気の吸排気流路の一部
   を形成する面とのうちの少なくとも一つであることを特
   徴とする車両制御装置用冷却装置。
4. 【請求項４】 発熱する電気電子部品から構成される車
   両制御装置を冷却する車両制御装置用冷却装置におい
   て、前記電気電子部品が収納される密閉室の壁面内側に
   ヒートパイプの放熱端側を取り付け、前記ヒートパイプ
   の吸熱端側を前記電気電子部品の近傍に配置したことを
   特徴とする車両制御装置用冷却装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の車両制御装置用冷却装置
   において、前記ヒートパイプの放熱端側が取り付けられ
   る壁面に、前記ヒートパイプの半径と同じ半円状の断面
   を有する溝を形成し、前記溝に前記ヒートパイプの放熱
   端側が密着して取付けられることを特徴とする車両制御
   装置用冷却装置。
6. 【請求項６】 外気と遮断された密閉室および外気と通
   じて強制空冷を行う通気室に、発熱する電気電子部品か
   ら構成される車両制御装置が収納され、この車両制御装
   置を冷却する車両制御装置用冷却装置において、前記車
   両制御装置の保守点検の際に開閉する点検カバーを前記
   密閉室の壁面の一部に設け、かつ、前記点検カバーの内
   面に、放熱フィンまたはヒートパイプのうちの少なくと
   も一つが取り付けられていることを特徴とする車両制御
   装置用冷却装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のうちいずれかに記載
   の車両制御装置用冷却装置において、前記電気電子部品
   の一部が収納される密閉室の壁面の一部は、前記車両の
   運行時における外部空気が強制的に供給される壁面であ
   るか、または前記壁面の表面上を外部空気が通過するこ
   とを特徴とする車両制御装置用冷却装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のうちいずれかに記載
   の車両制御装置用冷却装置において、前記車両制御装置
   を冷却する冷却手段が、前記車両の床下にボディマウン
   ト方式で配置されていることを特徴とする車両制御装置
   用冷却装置。
9. 【請求項９】 外気と遮断された密閉室および外気と通
   じて強制空冷を行う通気室に、発熱する電気電子部品か
   ら構成される車両制御装置が収納され、この車両制御装
   置を冷却する車両制御装置用冷却装置において、前記通
   気室内の第１の送風機が吸い込む外気が、前記密閉室と
   車体との間の空間から入る構造とし、前記空間の前記密
   閉室側壁面に、前記空間内が放熱端側に、前記密閉室内
   が吸熱端側になるようにしてヒートパイプを取付け、前
   記ヒートパイプの吸熱端側に前記密閉室内の前記電気電
   子部品の発熱によって温度上昇した空気を供給する第２
   の送風機を設けたことを特徴とする車両制御装置用冷却
   装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のうちいずれかに記
    載の車両制御装置用冷却装置が設けられたことを特徴と
    する鉄道車両。