JPH09118225A - 車両用制御装置 - Google Patents
車両用制御装置Info
- Publication number
- JPH09118225A JPH09118225A JP28011595A JP28011595A JPH09118225A JP H09118225 A JPH09118225 A JP H09118225A JP 28011595 A JP28011595 A JP 28011595A JP 28011595 A JP28011595 A JP 28011595A JP H09118225 A JPH09118225 A JP H09118225A
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- JP
- Japan
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- chamber
- cooling
- control device
- closed chamber
- control box
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、密閉室内の冷却効果を向上して、小
形化が行い得る車両用制御装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、制御用電気機器を夫々収納した
密閉室１１，１１Ａ，１１Ｂと開放室１２とを有する制
御箱１０を、車体床下に支持してなる車両用制御装置に
おいて、前記密閉室表面の頂部及びこの頂部に連なる両
側部を、連続して冷却する冷却媒体流路を形成したので
ある。
形化が行い得る車両用制御装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、制御用電気機器を夫々収納した
密閉室１１，１１Ａ，１１Ｂと開放室１２とを有する制
御箱１０を、車体床下に支持してなる車両用制御装置に
おいて、前記密閉室表面の頂部及びこの頂部に連なる両
側部を、連続して冷却する冷却媒体流路を形成したので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用制御装置に係
り、特に、車体床下に支持される車両用制御装置に関す
る。
り、特に、車体床下に支持される車両用制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用制御装置は、例えば特開平
5−162639 号公報に記載のように、下方から上方に向か
って冷却風を流通させて発熱する制御用電気機器の冷却
を行っていた。
5−162639 号公報に記載のように、下方から上方に向か
って冷却風を流通させて発熱する制御用電気機器の冷却
を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成は、制御用電
気機器を収納した密閉室内の冷却については何等配慮さ
れておらず、密閉室内の冷却が不十分になり、車両用制
御装置の小形化を妨げていた。
気機器を収納した密閉室内の冷却については何等配慮さ
れておらず、密閉室内の冷却が不十分になり、車両用制
御装置の小形化を妨げていた。
【０００４】本発明の第１の目的とするところは、密閉
室内の冷却効果を向上できる車両用制御装置を提供する
ことにある。
室内の冷却効果を向上できる車両用制御装置を提供する
ことにある。
【０００５】本発明の第２の目的は、小形化が行い得る
車両用制御装置を提供することにある。
車両用制御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】本発明の上記目的は、車
体床下に支持され密閉室を有する制御箱と、前記密閉室
内に収納された制御用電気機器とを備えた車両用制御装
置において、前記密閉室表面の頂部及びこの頂部に連な
る両側部に面して連続する冷却媒体流路を構成したこと
によって達成される。
体床下に支持され密閉室を有する制御箱と、前記密閉室
内に収納された制御用電気機器とを備えた車両用制御装
置において、前記密閉室表面の頂部及びこの頂部に連な
る両側部に面して連続する冷却媒体流路を構成したこと
によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図１〜図
４について説明する。
４について説明する。
【０００８】電気車を駆動するための主回路は、図４に
示すように、力行時、パンタグラフ等の集電装置１を介
して集電された単相交流は主変圧器３にて降圧され、第
１群コンバータ４１及び第２群コンバータ４２に導かれ
る。ここでコンバータ４１，４２側の自己消弧型素子、
例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Tra
nsistor）４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを適切なタ
イミングでスイッチング動作させることにより、前記単
相交流は一定の直流に変換され、平滑用のフィルタコン
デンサ５１，５２，６１，６２を充電する。
示すように、力行時、パンタグラフ等の集電装置１を介
して集電された単相交流は主変圧器３にて降圧され、第
１群コンバータ４１及び第２群コンバータ４２に導かれ
る。ここでコンバータ４１，４２側の自己消弧型素子、
例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Tra
nsistor）４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを適切なタ
イミングでスイッチング動作させることにより、前記単
相交流は一定の直流に変換され、平滑用のフィルタコン
デンサ５１，５２，６１，６２を充電する。
【０００９】さらに、第１群インバータ７１及び第２群
のインバータ７２のIGBT71a〜71c，７２ａ〜７２ｃをス
イッチング動作させることにより、可変電圧可変周波数
の三相交流に変換され、この三相交流で夫々三相誘導電
動機８１，８２を駆動することにより、鉄道車両を走行
させている。尚、図中２は接地装置である。
のインバータ７２のIGBT71a〜71c，７２ａ〜７２ｃをス
イッチング動作させることにより、可変電圧可変周波数
の三相交流に変換され、この三相交流で夫々三相誘導電
動機８１，８２を駆動することにより、鉄道車両を走行
させている。尚、図中２は接地装置である。
【００１０】ところで、回生ブレーキ時には、逆に、三
相誘導電動機８１，８２に発生した三相交流電力をイン
バータ７１，７２にて直流に変換し、さらにコンバータ
４１，４２にて単相交流に変換して前記集電装置１を介
して架線（図示せず）に回生することにより、ブレーキ
力を得ている。
相誘導電動機８１，８２に発生した三相交流電力をイン
バータ７１，７２にて直流に変換し、さらにコンバータ
４１，４２にて単相交流に変換して前記集電装置１を介
して架線（図示せず）に回生することにより、ブレーキ
力を得ている。
【００１１】上記主回路を構成する制御用電気機器であ
るＩＧＢＴ，フィルタコンデンサ等は通電により発熱す
るために、冷却する必要があるが、外気による冷却は、
外気に混じる水分や塵埃等の有害物質が絶縁を低下させ
るので、前記制御用電気機器は制御箱の密閉室内に収納
された状態で冷却しなければならない。
るＩＧＢＴ，フィルタコンデンサ等は通電により発熱す
るために、冷却する必要があるが、外気による冷却は、
外気に混じる水分や塵埃等の有害物質が絶縁を低下させ
るので、前記制御用電気機器は制御箱の密閉室内に収納
された状態で冷却しなければならない。
【００１２】その冷却構造を図１〜図３について説明す
る。車体９の床下に支持される制御箱１０は、密閉室１
１と開放室１２の２つの収納室を有する。これら密閉室
１１と開放室１２とは、密閉室１１が車体９の側面側に
位置するようにしている。前記密閉室１１は、例えばア
ルミニウム材で形成された冷却板１３とその片側面を覆
う密閉カバー１４とによって構成され、内部には、IGBT
15，付属電気部品１６，フィルタコンデンサ５が収納さ
れている。このように構成された密閉室１１を制御箱１
０内の仕切壁１７に支持させることにより、前記開放室
１２が形成される。尚、仕切壁１７の上部には空気が流
通できるように開口１７Ｈが形成されている。
る。車体９の床下に支持される制御箱１０は、密閉室１
１と開放室１２の２つの収納室を有する。これら密閉室
１１と開放室１２とは、密閉室１１が車体９の側面側に
位置するようにしている。前記密閉室１１は、例えばア
ルミニウム材で形成された冷却板１３とその片側面を覆
う密閉カバー１４とによって構成され、内部には、IGBT
15，付属電気部品１６，フィルタコンデンサ５が収納さ
れている。このように構成された密閉室１１を制御箱１
０内の仕切壁１７に支持させることにより、前記開放室
１２が形成される。尚、仕切壁１７の上部には空気が流
通できるように開口１７Ｈが形成されている。
【００１３】前記制御箱１０の密閉室１１側の側壁１０
ａは、前記密閉カバー１４との間に隙間を持っており、
下側に開口１０Ｍを有する。また、前記制御箱１０の底
壁１０ｂの前記開放室１２と対向する位置には下向きの
開口１０Ｎが設けられ、金網等の透孔体１０Ｋを施して
線路１９上の砂利等の侵入を防いでいる。さらに、前記
開放室１２内には前記冷却板１３から放熱フィン１８が
突出しており、また、冷却ファン２０が設置されてい
る。前記側壁１０ａは、ヒンジを介して鎖線で示すよう
に開閉できるように構成されている。
ａは、前記密閉カバー１４との間に隙間を持っており、
下側に開口１０Ｍを有する。また、前記制御箱１０の底
壁１０ｂの前記開放室１２と対向する位置には下向きの
開口１０Ｎが設けられ、金網等の透孔体１０Ｋを施して
線路１９上の砂利等の侵入を防いでいる。さらに、前記
開放室１２内には前記冷却板１３から放熱フィン１８が
突出しており、また、冷却ファン２０が設置されてい
る。前記側壁１０ａは、ヒンジを介して鎖線で示すよう
に開閉できるように構成されている。
【００１４】ところで、前記冷却板１３は、車両進行方
向に沿って４枚位置し、夫々はコンバータ４１，４２及
びインバータ７１，７２に対応している。
向に沿って４枚位置し、夫々はコンバータ４１，４２及
びインバータ７１，７２に対応している。
【００１５】以上のように構成したので、冷却ファン２
０を駆動することにより、空気の流れは図１の矢印で示
すように流れる。即ち、制御箱１０の側壁１０ａの下方
に設けた開口１０Ｍから導入された外気は、密閉カバー
１４の表面に沿って上昇して頂面に達し、そこから開口
１７Ｈを通過して開放室１２内に至り、冷却板１３に沿
って下方に流れ、開口１０Ｎから制御箱１０外に放出さ
れる。
０を駆動することにより、空気の流れは図１の矢印で示
すように流れる。即ち、制御箱１０の側壁１０ａの下方
に設けた開口１０Ｍから導入された外気は、密閉カバー
１４の表面に沿って上昇して頂面に達し、そこから開口
１７Ｈを通過して開放室１２内に至り、冷却板１３に沿
って下方に流れ、開口１０Ｎから制御箱１０外に放出さ
れる。
【００１６】したがって、密閉室１１の頂部とその両側
には冷却風の通路が形成されたことになり、内部で発生
した熱を効率よく、冷却することができる。さらに、密
閉室１１の頂部を冷却することによって、熱が頂部にこ
もるのを抑えることができ、密閉室１１内の温度をほぼ
均一化することができる。
には冷却風の通路が形成されたことになり、内部で発生
した熱を効率よく、冷却することができる。さらに、密
閉室１１の頂部を冷却することによって、熱が頂部にこ
もるのを抑えることができ、密閉室１１内の温度をほぼ
均一化することができる。
【００１７】この他、IGBT15，付属電気部品１６，フィ
ルタコンデンサ５等の保守点検に際しては、前記側壁１
０ａを鎖線で示すように開け、密閉カバー１４を取外す
ことにより、実施できる。
ルタコンデンサ５等の保守点検に際しては、前記側壁１
０ａを鎖線で示すように開け、密閉カバー１４を取外す
ことにより、実施できる。
【００１８】ところで、フィルタコンデンサ５は、小形
のアルミ電解コンデンサを用いているが、発熱量が大き
いので、図３に示すように構成されている。即ち、エレ
メント５ａはフィラ５ｃによりケース５ｂ内に接着され
て収納されており、蓋５ｄで密封されている。蓋５ｄに
は端子５ｅが固定されリード線５ｆでエレメント５ａに
接続されている。
のアルミ電解コンデンサを用いているが、発熱量が大き
いので、図３に示すように構成されている。即ち、エレ
メント５ａはフィラ５ｃによりケース５ｂ内に接着され
て収納されており、蓋５ｄで密封されている。蓋５ｄに
は端子５ｅが固定されリード線５ｆでエレメント５ａに
接続されている。
【００１９】上記構成のフィルタコンデンサ５におい
て、発熱するのは、エレメント５ａ全体であるが、エレ
メント５ａをケース５ｂの底部側半分のみに接着してい
るので、発生した熱は蓋５ｄ側は空気層によって断熱さ
れるので、主にフィラ５ｃを介してケース５ｂの底部側
半分に伝達される。そこで、表面温度が高くなる、ケー
ス５ｂの底部側半分を前記空気の流路内に突出するよう
に、密閉カバー１４を突出させ、この突出させた部分に
ケース５ｂの底部側半分を収納して積極的に冷却するよ
うにしたのである。
て、発熱するのは、エレメント５ａ全体であるが、エレ
メント５ａをケース５ｂの底部側半分のみに接着してい
るので、発生した熱は蓋５ｄ側は空気層によって断熱さ
れるので、主にフィラ５ｃを介してケース５ｂの底部側
半分に伝達される。そこで、表面温度が高くなる、ケー
ス５ｂの底部側半分を前記空気の流路内に突出するよう
に、密閉カバー１４を突出させ、この突出させた部分に
ケース５ｂの底部側半分を収納して積極的に冷却するよ
うにしたのである。
【００２０】ただ、密閉カバー１４を介してケース５ｂ
を冷却しているので、冷却効率は良好とは云えない。こ
の場合、充填剤を充填したりして密閉カバー１４とケー
ス５ｂ間の隙間をなくすことによって熱伝導を向上させ
て冷却効率を向上させるようにしてもよい。
を冷却しているので、冷却効率は良好とは云えない。こ
の場合、充填剤を充填したりして密閉カバー１４とケー
ス５ｂ間の隙間をなくすことによって熱伝導を向上させ
て冷却効率を向上させるようにしてもよい。
【００２１】また、さらに冷却効率を向上させるため
に、図５に示すように構成してもよい。フィルタコンデ
ンサ５のケース５ｂそのものも防塵防水機能を有するの
で、ケース５ｂの底部側半分を密閉カバー１４から貫通
させて直接冷却空気の流路内に臨ませるのである。
に、図５に示すように構成してもよい。フィルタコンデ
ンサ５のケース５ｂそのものも防塵防水機能を有するの
で、ケース５ｂの底部側半分を密閉カバー１４から貫通
させて直接冷却空気の流路内に臨ませるのである。
【００２２】以上の実施例は、車体９の床下に支持され
る制御箱１０に車両幅方向の一方に密閉室１１を、他方
に開放室１２を形成したものであるが、図６，図７に示
すように、構成してもよい。即ち、開放室１２を中心
に、車両幅方向の両側に、密閉室１１Ａ，１１Ｂを形成
し、これら密閉室１１Ａ，１１Ｂを形成する冷却板13Ａ
〜１３Ｊの夫々１枚ごとに前記IGBT41a，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂ，７１ａ〜71c，７２ａ〜７２ｃを取付けた
のであり、それ以外の構成及び配置は上記実施例と同じ
である。
る制御箱１０に車両幅方向の一方に密閉室１１を、他方
に開放室１２を形成したものであるが、図６，図７に示
すように、構成してもよい。即ち、開放室１２を中心
に、車両幅方向の両側に、密閉室１１Ａ，１１Ｂを形成
し、これら密閉室１１Ａ，１１Ｂを形成する冷却板13Ａ
〜１３Ｊの夫々１枚ごとに前記IGBT41a，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂ，７１ａ〜71c，７２ａ〜７２ｃを取付けた
のであり、それ以外の構成及び配置は上記実施例と同じ
である。
【００２３】上記構成において、冷却空気は、左右両側
の下方から導入されて密閉室１１Ａ，１１Ｂの側面に沿
って上昇し、密閉室１１Ａ，１１Ｂの頂部を冷却した
後、密閉室１１Ａ，１１Ｂの側面に沿って下降し、開放
室１２の冷却ファン２０によって制御箱１０の真下に放
出される点で、上記実施例と同じ作用効果を奏するもの
である。
の下方から導入されて密閉室１１Ａ，１１Ｂの側面に沿
って上昇し、密閉室１１Ａ，１１Ｂの頂部を冷却した
後、密閉室１１Ａ，１１Ｂの側面に沿って下降し、開放
室１２の冷却ファン２０によって制御箱１０の真下に放
出される点で、上記実施例と同じ作用効果を奏するもの
である。
【００２４】尚、上記各実施例において、密閉室１１，
１１Ａ，１１Ｂを夫々複数設けたが、これを共通の密閉
室にしてもよい。即ち、図２において、４つの密閉室１
１を１つの密閉室とし、図７において、夫々５つの密閉
室１１Ａ，１１Ｂを１つの密閉室とするのである。
１１Ａ，１１Ｂを夫々複数設けたが、これを共通の密閉
室にしてもよい。即ち、図２において、４つの密閉室１
１を１つの密閉室とし、図７において、夫々５つの密閉
室１１Ａ，１１Ｂを１つの密閉室とするのである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、密
閉室内の冷却効果を向上して、小形化が行い得る車両用
制御装置を得ることができる。
閉室内の冷却効果を向上して、小形化が行い得る車両用
制御装置を得ることができる。
【図１】本発明による車両用制御装置の一実施例を示す
縦断概略正面図。
縦断概略正面図。
【図２】図１のII−II線に沿う横断概略平面図。
【図３】図１のフィルタコンデンサを示す拡大断面図。
【図４】本発明による車両用制御装置の主回路構成図。
【図５】フィルタコンデンサの別な構成を示す拡大断面
図。
図。
【図６】本発明による車両用制御装置の他の実施例を示
す縦断概略正面図。
す縦断概略正面図。
【図７】図６のVII−VII線に沿う横断概略平面図。
５，５１，５２，６１，６２…フィルタコンデンサ、１
０…制御箱、１１，１１Ａ，１１Ｂ…密閉室、１２…開
放室、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，７１ａ〜７１
ｃ，７２ａ〜７２ｃ…ＩＧＢＴ（制御用電気機器）。
０…制御箱、１１，１１Ａ，１１Ｂ…密閉室、１２…開
放室、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，７１ａ〜７１
ｃ，７２ａ〜７２ｃ…ＩＧＢＴ（制御用電気機器）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 鈴木 敦 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 坪井 孝 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 (72)発明者 板鼻 博 茨城県ひたちなか市堀口832番地の２ 日 立システムプラザ勝田 日立水戸エンジニ アリング株式会社内 (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 (72)発明者 斉藤 秀治 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 (72)発明者 水口 信章 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 (6)
- 【請求項１】制御用電気機器を夫々収納した密閉室と開
放室とを有する制御箱を、車体床下に支持してなる車両
用制御装置において、前記密閉室表面の頂部及びこの頂
部に連なる両側部を、連続して冷却する冷却媒体流路を
形成したことを特徴とする車両用制御装置。 - 【請求項２】車体床下に支持され密閉室を有する制御箱
と、前記密閉室内に収納された制御用電気機器とを備え
た車両用制御装置において、前記密閉室表面の頂部及び
この頂部に連なる両側部に面して連続する冷却媒体流路
を構成したことを特徴とする車両用制御装置。 - 【請求項３】前記密閉室内に収納された制御用電気機器
は、冷却板に支持されており、この冷却板によって前記
密閉室の一部は構成され、かつ前記冷却板によって前記
冷却媒体流路の一部は構成されていることを特徴とする
請求項１または２記載の車両用制御装置。 - 【請求項４】前記密閉室は、前記冷却媒体流路内に冷却
フィンを突出させていることを特徴とする請求項１また
は２記載の車両用制御装置。 - 【請求項５】前記密閉室は、前記冷却媒体流路内に向か
って制御用電気機器収納部を突出させていることを特徴
とする請求項１または２記載の車両用制御装置。 - 【請求項６】開放室を中心に両側に密閉室を夫々形成し
た制御箱と、これら密閉室と開放室に夫々収納される制
御用電気機器とを有し、前記密閉室が車体の幅方向両側
に位置するように前記制御箱を車体床下に支持してなる
車両用制御装置において、前記各密閉室表面の頂部及び
この頂部に連なる外側部を連続して冷却し前記開放室に
連なる冷却風流路を形成し、かつ前記開放室内に前記冷
却風流路内に冷却風を流通させる送風機を設けたことを
特徴とする車両用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28011595A JPH09118225A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 車両用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28011595A JPH09118225A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 車両用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118225A true JPH09118225A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17620542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28011595A Pending JPH09118225A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 車両用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09118225A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009147367A (ja) * | 2009-03-13 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電車用の電力変換装置 |
| JPWO2007116460A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2009-08-20 | 三菱電機株式会社 | 電車用の電力変換装置 |
| JP2017024505A (ja) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 東洋電機製造株式会社 | 車両用駆動制御装置 |
| JPWO2017141422A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2018-07-12 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2019115352A1 (de) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | Mahle International Gmbh | Fahrzeugkühlanlage für ein schienenfahrzeug |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP28011595A patent/JPH09118225A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007116460A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2009-08-20 | 三菱電機株式会社 | 電車用の電力変換装置 |
| US8107241B2 (en) | 2006-03-31 | 2012-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power conversion apparatus including cooling units |
| JP2009147367A (ja) * | 2009-03-13 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電車用の電力変換装置 |
| JP4666084B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2011-04-06 | 三菱電機株式会社 | 電車用の電力変換装置 |
| JP2017024505A (ja) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 東洋電機製造株式会社 | 車両用駆動制御装置 |
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