JPH08288682A - 移動手段における筐体内の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筐体内の空間効率を向上を図り、仕切板を必
要とせず、筐体内の点検保守作業がより容易になる移動
手段における筐体内の冷却装置を提供すること。 【構成】 ループ形のヒートパイプ１と、前記ヒートパ
イプ１の加熱部１０に取り付けられ、発熱性の電気部品
４が取り付けられた吸熱ブロック２と、前記ヒートパイ
プ１の放熱部１１に取り付けられた放熱フィン３とを備
え、前記吸熱ブロック２は、前記電気部品４が筐体５内
へ面する状態に当該筐体５の側壁へ取り付けられてい
て、当該筐体５の側壁の一部を構成していることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両や航空機，船舶
等の移動手段における筐体内の冷却装置に関するもので
ある。さらに具体的には、移動手段が移動するときの風
を利用して筐体内部を冷却するのに適する冷却装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５を参照しながら、従来の電車車両に
おける密閉筐体内の冷却装置を説明する。車両の床下面
６には密閉された筐体５が固定され、筐体５の内部に
は、スナバ抵抗４０，スナバコンデンサ４１及びゲート
アンプ４２等の電気部品が配置されている。筐体５の一
方の側壁には、開閉カバー５１で密閉される開口部５０
が設けられており、必要なときはこの開閉カバー５１を
開いて筐体５の内部の点検や保守作業ができるように構
成されている。

【０００３】筐体５の他方の側壁には傾斜した仕切板５
２が取り付けられ、この仕切板５２には、直管状の複数
のヒートパイプ７が当該仕切板５２に対してほぼ直交す
る状態に貫通保持されている。このヒートパイプ７は、
その加熱部７０が先下がり状になるように７°前後傾斜
している。筐体５の内部に位置する前記ヒートパイプ７
の加熱部７０には、上面又は下面に半導体モジュール等
の発熱性の電気部品４を図示しないネジによって取り付
けた吸熱ブロック２が取り付けられている。また、筐体
５の外部に突出したヒートパイプ７の放熱部７１には、
多数の放熱フィン３が取り付けられている。通常、車両
はその走行による風が前記放熱フィン３に沿うように
（図において手前方向又はその逆方法に）走行する。

【０００４】前述の冷却装置によれば、電気部品４の熱
や部品類４０，４１，４２による筐体５内の熱は、吸熱
ブロック２を通じてヒートパイプ７の加熱部７０に伝え
られ、内部の作動液によって放熱部７１に運ばれ、放熱
フィン３から外部に放熱される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の冷却装置は前述
のように構成されているので、以下のような課題があっ
た。第１は、ヒートパイプ７の加熱部７０が筐体５内に
長く突入しているため、筐体５内の空間効率がわるく、
内部にスナバ抵抗４０，スナバコンデンサ４１及びゲー
トアンプ４２等の必要な部品を装着するためには、容積
のより大きい筐体５を必要とすることである。第２は、
構造上仕切板５２のヒートパイプ貫通部への荷重に対す
る負担が大きく、脆弱なことである。第３は、電気部品
４が吸熱ブロック２の上面又は下面に位置する状態にな
るために、開閉カバー５１を開いて行う筐体５内の点検
保守の作業性がわるいことである。この発明の目的は、
筐体内の空間効率を向上を図り、仕切板を必要とせず、
かつ、筐体内の点検保守の作業性を向上させた移動手段
における筐体内の冷却装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明による冷却装置
は、前述の課題を解決するため、ループ形のヒートパイ
プ１と、前記ヒートパイプ１の加熱部１０に取り付けら
れ、発熱性の電気部品４が取り付けられた吸熱ブロック
２と、前記ヒートパイプ１の放熱部１１に取り付けられ
た放熱フィン３とを備え、前記吸熱ブロック２は、前記
電気部品４が筐体５内へ面する状態に当該筐体５の側壁
へ取り付けられていて、当該筐体５の側壁の一部を構成
していることを特徴としている。

【０００７】ヒートパイプ１は、この種の通常の冷却装
置におけると同様に、その加熱部７０が下位になるよう
に傾斜状態に設置される。放熱フィン３がプレート状で
あって、冷却装置の設置状態によって、移動手段の走行
ないし移動に伴う風が放熱フィン３に対してほぼ直交す
るように当たる場合には、前記放熱フィン３へ通風用の
孔３０又はスリット３１を形成するのが好ましい。

【０００８】

【作用】この発明に係る冷却装置によれば、吸熱ブロッ
ク２に取り付けられている電気部品４の熱及び筐体５内
の熱は、吸熱ブロック２を通じてヒートパイプ１の加熱
部１０に伝わり、内部の作動液の相変化によって放熱部
１１に運ばれ、放熱フィン３を通じて外部へ放熱され
る。

【０００９】この発明に係る冷却装置によれば、吸熱ブ
ロック２が筐体５の側壁に取り付けられ、その側壁の一
部を構成しているため、以下のような利点がある。すな
わち、ヒートパイプを取り付けるための仕切板を必要と
せず、筐体５の側壁にヒートパイプ１が貫通していない
ので、筐体５がより丈夫になる。ヒートパイプ１の加熱
部１０が筐体１内に長く突入していないので、筐体５の
空間効率が向上し、筐体５内により多くの部品を設置し
たり、あるいは、筐体５をより小型化することができる
ようになる。また、筐体５の他の側壁に開口部５０と開
閉カバー５１を取り付けて、この開閉カバー５１を開く
と、吸熱ブロック２に取り付けられている電気部品４や
内部に設置されている他の部品が見えやすくなるので、
点検や保守の作業性がよくなる。

【００１０】

【実施例】図１〜図４を参照しながら、この発明による
冷却装置の好ましい実施例を説明する。なを、従来の図
５の冷却装置と同様な部分や部品には同一の符号を付し
てそれらの説明は省略する。

【００１１】実施例−１ 図１は実施例−１による筐体内の冷却装置の断面図、図
２はその平断面図である。電車の車両の床下面６には、
アタッチメント６０を介して密閉状の筐体５が取り付け
られている。筐体５の一方の側壁には、開口部５０が形
成され、この開口部５０を開閉する開閉カバー５１が上
部のヒンジ５３によって取り付けられている。この開閉
カバー５１は、開口部５０を閉じたとき図示しないロッ
ク手段によってロックできるようになっている。

【００１２】筐体５の他方の側壁５４には窓孔５５が形
成され、この窓孔５５は、前記側壁５４に外側から取り
付けられた厚肉の吸熱ブロック２によって密閉状に塞が
れている。吸熱ブロック２の筐体５の内部に面する部分
には、半導体モジュールである発熱性の電子部品４が図
示しないネジによって複数取り付けられている。前記吸
熱ブロック２には、上下方向に複数並んだ状態でループ
形のヒートパイプ１の加熱部１０がほぼ水平に貫通保持
されている。

【００１３】各ヒートパイプ１は、その放熱部１１が上
位になるように先上がり状態になっており、その水平な
放熱部１１には多数のプレート状のフィン３が一定のピ
ッチで並ぶように取り付けられている。この実施例で
は、移動手段である電車は図２の上下方向に走行するよ
うになっっており、その走行に伴う風はフィン３に対し
てほぼ直角に当たるので、放熱部分の通風性を向上させ
るため、各フィン３には通風用の孔３０が多数形成され
ている。ヒートパイプ１は、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金，銅又は銅合金などの熱伝導性のよい金属材料
で製造され、また、放熱フィン３も同様な金属材料で製
造される。

【００１４】この実施例の冷却装置によれば、電気部品
４の熱や他の部品類４０〜４２等から発生した筐体５内
の熱は、吸熱ブロック２を介してヒートパイプ１の加熱
部１０へ伝達され、内部の作動液の相変化によって放熱
部１１に輸送され、放熱フィン３を通じて外部に放熱さ
れる。移動手段である車両の移動に伴う風は、放熱フィ
ン３へほぼ直角に当たるが、その放熱フィン３には孔３
０が形成されており、各放熱フィン３に対して前記風が
当るので、その放熱効果を向上させることができる。

【００１５】電気部品４が取り付けられた吸熱ブロック
２は、筐体５の側壁５４の一部を構成していて、加熱部
１０とともに筐体５内に大きく突入している構造ではな
いので、筐体５内の空間効率が向上する。したがって、
筐体５内へより多くの電気部品類を装置することができ
るようになったほか、筐体５をより小型化することがで
きるようになった。

【００１６】吸熱ブロック２は筐体５の垂直な側壁５４
の一部を形成していて仕切板を必要とせず、筐体５の側
壁をヒートパイプ１が内外に貫通していないので、筐体
５がより丈夫になった。また、この実施例では、筐体５
内の各種部品類の点検や保守のために開閉カバー５１を
開けたとき、その対向面（正面）の電気部品４がよく見
えるとともに、抵抗４０，コンデンサ４１，ゲートアン
プ４２等の部品類もよく見えるので、点検保守の作業性
が非常によくなった。

【００１７】実施例−２ 実施例−１の冷却装置における放熱フィン３の通風用の
孔３０は、細長いスリット状の孔であってもよいし、あ
るいは図３のように、プレート状の放熱フィン３に対
し、その一辺に達する状態のスリット３１を形成して前
記孔３０に代えてもよい。実施例−２の冷却装置の他の
構成、及び作用や効果は、実施例−１の冷却装置とほぼ
同様であるのでそれらの説明は省略する。

【００１８】実施例−３ 図４はこの発明による実施例−３の放熱装置の部分断面
図である。この実施例の装置における各放熱フィン３
は、アルミニウム合金等により、各ヒートパイプ１の放
熱部１１に被着される二つ割の厚肉の放熱ブロック部３
２，３２と一体に成形されたものである。放熱フィン３
を放熱部１１に取り付けるときは、各放熱部１１を内部
に挿入した状態で、ロウ付けなどによって放熱ブロック
部３２，３２を各放熱部１１へ被着合体させる。この実
施例の装置における放熱フィン３によれば、図示されて
いない移動手段が図４の上下方向へ移動するのに伴う風
は、放熱フィン３に沿って通過するので、前記各実施例
のよに、放熱フィン３へ通風用の孔３０やスリット３１
を形成する必要がない。この実施例の冷却装置の他の構
成、及び作用や効果は、実施例−１の装置とほぼ同様で
あるのでそれらの説明は省略する。

【００１９】その他の実施例 前記各実施例の冷却装置におけるループ形のヒートパイ
プ１は、両端の二つの傾斜連通部によって加熱部１０と
放熱部１１とが連通している。このような構成に代え
て、前記の傾斜連通部は、加熱部１０と放熱部１１の両
端のみでなく、加熱部１０と放熱部１１とを、それらの
両端間においても連通するように三つ以上形成されてい
ても実施することができる。放熱部１１に取り付けられ
る放熱フィン３は、前述のような構造のみに限らず、ハ
ニカム形状のものや他の構造のものを使用することがで
きる。

【００２０】

【発明の効果】この発明による冷却装置は、吸熱ブロッ
クが筐体の側壁に取り付けられ、その側壁の一部を構成
しているため、以下のような効果を奏する。第１に、ヒ
ートパイプを貫通保持させるための仕切板を必要としな
いとともに、筐体の側壁をヒートパイプが貫通していな
いので筐体がより丈夫になる。第２に、ヒートパイプが
筐体内へ大きく突入していないので、筐体の空間効率が
向上し、筐体内により多くの部品を設置したり、あるい
は、筐体をより小型化することができる。第３に、筐体
の他の側壁に開口部と開閉カバーを取り付けて、この開
閉カバーを開くと、吸熱ブロックに取り付けられている
電気部品や内部に設置されている他の部品が見えやすく
なるので、点検や保守の作業性が非常によくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による実施例−１の冷却装置の概略断
面図である。

【図２】図１の冷却装置の部分平断面図である。

【図３】この発明による実施例−２の冷却装置の部分正
面図である。

【図４】この発明による実施例−３の冷却装置の部分正
面図である。

【図５】電車車両の床下面に取り付けられた従来の冷却
装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１ ループ形のヒートパイプ １０，７０ 加熱部 １１，７１ 放熱部 ２ 吸熱ブロック ３ 放熱フィン ３０ 通風用の孔 ３１ 通風用のスリット ３２ 放熱ブロック部 ４ 発熱性の電子部品 ４０ スナバ抵抗 ４１ スナバコンデンサ ４２ ゲートアンプ ５ 筐体 ５０ 開口部 ５１ 開閉カバー ５２ 仕切り板 ５３ ヒンジ ５４ 側壁 ５５ 窓孔 ６ 車両の床下面 ６０ アタッチメント ７ 直管状のヒートパイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ループ形のヒートパイプ１と、 前記ヒートパイプ１の加熱部１０に取り付けられ、発熱
   性の電気部品４が取り付けられた吸熱ブロック２と、 前記ヒートパイプ１の放熱部１１に取り付けられた放熱
   フィン３とを備え、 前記吸熱ブロック２は、前記電気部品４が筐体５内へ面
   する状態に当該筐体５の側壁へ取り付けられていて、当
   該筐体５の側壁の一部を構成していることを特徴とす
   る、 移動手段における筐体内の冷却装置。