JPH1095334A - 車両用半導体制御装置 - Google Patents
車両用半導体制御装置Info
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- JPH1095334A JPH1095334A JP25298396A JP25298396A JPH1095334A JP H1095334 A JPH1095334 A JP H1095334A JP 25298396 A JP25298396 A JP 25298396A JP 25298396 A JP25298396 A JP 25298396A JP H1095334 A JPH1095334 A JP H1095334A
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- JP
- Japan
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- control device
- semiconductor element
- vehicle
- semiconductor
- snubber resistor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】風上の煽りを受けない車両用半導体制御装置を
提供すること。 【解決手段】車両の床下に収納され、車両の走行・駆動
を制御する車両用半導体制御装置において、冷却ユニッ
トを、半導体素子で構成した第１ユニットと、半導体素
子の付属回路用品であるアノードリアクトルとスナバ抵
抗で構成した第２ユニットとに分割すると共に、半導体
素子を風上に、付属回路を風下に配置し、半導体素子が
スナバ抵抗の熱の煽りを受けないように配置しているの
で、風上のユニットの熱の煽りがなく、装置の小型化が
図ることができ、また、半導体素子が前段側に配置され
ているため、保守・点検作業が向上する。
提供すること。 【解決手段】車両の床下に収納され、車両の走行・駆動
を制御する車両用半導体制御装置において、冷却ユニッ
トを、半導体素子で構成した第１ユニットと、半導体素
子の付属回路用品であるアノードリアクトルとスナバ抵
抗で構成した第２ユニットとに分割すると共に、半導体
素子を風上に、付属回路を風下に配置し、半導体素子が
スナバ抵抗の熱の煽りを受けないように配置しているの
で、風上のユニットの熱の煽りがなく、装置の小型化が
図ることができ、また、半導体素子が前段側に配置され
ているため、保守・点検作業が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両に搭載さ
れる強制風冷方式の車両用半導体制御装置に関する。
れる強制風冷方式の車両用半導体制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用半導体制御装置の一例を図
８〜図１０を参照して説明する。図に示すように、制御
装置内の左側に制御部４が収納されており、この制御部
４の右側には前段に送風機３が仕切板１２を介して設置
されている。この送風機３の後段には半導体素子８、素
子冷却用クーラ５、アノードリアクトル６及びスナバ抵
抗７を収納した冷却ユニットコンバータ１と、半導体素
子８、素子冷却用クーラ５、アノードリアクトル６及び
スナバ抵抗７を収納した冷却ユニットインバータ２が２
個連続して配置されている。
８〜図１０を参照して説明する。図に示すように、制御
装置内の左側に制御部４が収納されており、この制御部
４の右側には前段に送風機３が仕切板１２を介して設置
されている。この送風機３の後段には半導体素子８、素
子冷却用クーラ５、アノードリアクトル６及びスナバ抵
抗７を収納した冷却ユニットコンバータ１と、半導体素
子８、素子冷却用クーラ５、アノードリアクトル６及び
スナバ抵抗７を収納した冷却ユニットインバータ２が２
個連続して配置されている。
【０００３】また、上記のように構成された車両用制御
装置では、車両の側面から図８及び図１０の矢印９で示
すように、送風機３によって吸入され冷却ユニットコン
バータ１及び冷却ユニットインバータ２に向けて排出さ
れた冷却空気により、クーラ５が冷却される。クーラ５
が冷却されることにより接続された熱伝達ブロックは冷
却され、この熱伝達ブロックの側面に固定された半導体
素子８は、所定の温度以下に冷却される。なお、スナバ
抵抗７は図１１に示すように抵抗帯７ａ，７ｂ，７ｃか
ら構成されている。
装置では、車両の側面から図８及び図１０の矢印９で示
すように、送風機３によって吸入され冷却ユニットコン
バータ１及び冷却ユニットインバータ２に向けて排出さ
れた冷却空気により、クーラ５が冷却される。クーラ５
が冷却されることにより接続された熱伝達ブロックは冷
却され、この熱伝達ブロックの側面に固定された半導体
素子８は、所定の温度以下に冷却される。なお、スナバ
抵抗７は図１１に示すように抵抗帯７ａ，７ｂ，７ｃか
ら構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用半導体制
御装置は、図８及び図９に示すように、送風機３の風下
側に通風路を介して接続された冷却ユニット１が配置さ
れている。この冷却ユニット１の半導体素子８は、外部
から吸入された冷却空気によって冷却されるので、効率
よく冷却されるが、この冷却ユニット１の更に風下側に
併設された冷却ユニット２の半導体素子８は風上側のク
ーラ５を通過した冷却空気によって冷却されるので、風
上側の半導体素子８に比べて温度上昇が高くなる。
御装置は、図８及び図９に示すように、送風機３の風下
側に通風路を介して接続された冷却ユニット１が配置さ
れている。この冷却ユニット１の半導体素子８は、外部
から吸入された冷却空気によって冷却されるので、効率
よく冷却されるが、この冷却ユニット１の更に風下側に
併設された冷却ユニット２の半導体素子８は風上側のク
ーラ５を通過した冷却空気によって冷却されるので、風
上側の半導体素子８に比べて温度上昇が高くなる。
【０００５】一般に、冷却ユニットの性能は、温度上昇
の高い半導体素子により決まるので、風下の半導体素子
は風上の煽りを受ける。このため、冷却器の選定は風下
の冷却状態に合わせることになるため装置が大形化する
ようになる。
の高い半導体素子により決まるので、風下の半導体素子
は風上の煽りを受ける。このため、冷却器の選定は風下
の冷却状態に合わせることになるため装置が大形化する
ようになる。
【０００６】また、図８の冷却ユニット２を保守・点検
のため取り外す時には、図１０のように、冷却ユニット
２を一旦前段側にスライドさせて降ろす作業となるの
で、その組み込み及び保守・点検作業の作業性が悪いと
いう欠点がある。本発明は上記状況に鑑みてなされたも
ので、その目的は、風上の煽りを受けない車両用半導体
制御装置を提供することである。
のため取り外す時には、図１０のように、冷却ユニット
２を一旦前段側にスライドさせて降ろす作業となるの
で、その組み込み及び保守・点検作業の作業性が悪いと
いう欠点がある。本発明は上記状況に鑑みてなされたも
ので、その目的は、風上の煽りを受けない車両用半導体
制御装置を提供することである。
【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、本発明の請求項１は、車両の床下に収納され、車両
の走行・駆動を制御する車両用半導体制御装置におい
て、冷却ユニットを、半導体素子で構成した第１ユニッ
トと、半導体素子の付属回路用品であるアノードリアク
トルとスナバ抵抗で構成した第２ユニットとに分割する
と共に、前記半導体素子を風上に、付属回路を風下に配
置し、前記半導体素子がスナバ抵抗の熱の煽りを受けな
いように配置したことを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、車両の床下に収納され、車両
の走行・駆動を制御する車両用半導体制御装置におい
て、冷却ユニットを、半導体素子で構成した第１ユニッ
トと、半導体素子の付属回路用品であるアノードリアク
トルとスナバ抵抗で構成した第２ユニットとに分割する
と共に、前記半導体素子を風上に、付属回路を風下に配
置し、前記半導体素子がスナバ抵抗の熱の煽りを受けな
いように配置したことを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項２は、請求項１記載の車両
用半導体制御装置において、半導体素子は第１ユニット
に取り付けた状態で保守・点検可能とし、かつブロアの
通風路を１つとしたことを特徴とする。本発明の請求項
３は、請求項１記載の車両用半導体制御装置において、
スナバ抵抗は通風方向に対し入風面を広げる方向に配置
したことを特徴とする。
用半導体制御装置において、半導体素子は第１ユニット
に取り付けた状態で保守・点検可能とし、かつブロアの
通風路を１つとしたことを特徴とする。本発明の請求項
３は、請求項１記載の車両用半導体制御装置において、
スナバ抵抗は通風方向に対し入風面を広げる方向に配置
したことを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項４は、請求項１記載の車両
用半導体制御装置において、スナバ抵抗は各アーム毎に
分割して配置し、さらに抵抗帯の電位差が小さくなるよ
うに配列することを特徴とする。本発明の請求項５は、
請求項１記載の車両用半導体制御装置において、スナバ
抵抗の底板に孔をあけたことを特徴とする。
用半導体制御装置において、スナバ抵抗は各アーム毎に
分割して配置し、さらに抵抗帯の電位差が小さくなるよ
うに配列することを特徴とする。本発明の請求項５は、
請求項１記載の車両用半導体制御装置において、スナバ
抵抗の底板に孔をあけたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求
項１及び請求項２対応）の構成図であり、図２は図１の
Ａ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図である。な
お、既に説明した図８乃至図１０の従来例と同一部分に
は同一符号を付して重複説明は省略する。
を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求
項１及び請求項２対応）の構成図であり、図２は図１の
Ａ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図である。な
お、既に説明した図８乃至図１０の従来例と同一部分に
は同一符号を付して重複説明は省略する。
【００１１】図において、半導体素子８とアノードリア
クトル６及びスナバ抵抗７とを分離してユニットを構成
している。すなわち、送風機３よりみて、風上に半導体
素子８を含む冷却ユニットコンバータ１ａ及び半導体素
子８を含む冷却ユニットインバータ２ａを配置し、また
風下にアノードリアクトル６とスナバ抵抗７を配置しい
る。このように半導体素子８を風上に集中配置し、スナ
バ抵抗７を風下に集中して配置しているため、クーラ５
とスナバ抵抗７に送風機３の風を分割する必要がない。
クトル６及びスナバ抵抗７とを分離してユニットを構成
している。すなわち、送風機３よりみて、風上に半導体
素子８を含む冷却ユニットコンバータ１ａ及び半導体素
子８を含む冷却ユニットインバータ２ａを配置し、また
風下にアノードリアクトル６とスナバ抵抗７を配置しい
る。このように半導体素子８を風上に集中配置し、スナ
バ抵抗７を風下に集中して配置しているため、クーラ５
とスナバ抵抗７に送風機３の風を分割する必要がない。
【００１２】本実施例は上記のように構成されているの
で、半導体素子８を均一に冷却できる。また、風上は作
業ピットの真上に位置するため、直接すべての半導体素
子８の保守点検ができる。さらに、送風機３の風を分割
しないため、箱枠が簡素化できる。半導体素子を集中し
て配置しているため、風上ユニットの熱の煽りがなく、
装置の小型化が図れる。
で、半導体素子８を均一に冷却できる。また、風上は作
業ピットの真上に位置するため、直接すべての半導体素
子８の保守点検ができる。さらに、送風機３の風を分割
しないため、箱枠が簡素化できる。半導体素子を集中し
て配置しているため、風上ユニットの熱の煽りがなく、
装置の小型化が図れる。
【００１３】図４は本発明の第２実施例（請求項３対
応）の構成図である。図に示すように、スナバ抵抗７の
配置を通風方向（風の流れ９）に対し、入風面を広げる
ことで抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃを２列に配置できるの
で、スナバ抵抗７の奥行きを薄くできる。本実施例によ
ると、スナバ抵抗７内に溜まる異物や雨水を軽減される
ので、スナバ抵抗７の信頼性が向上する。
応）の構成図である。図に示すように、スナバ抵抗７の
配置を通風方向（風の流れ９）に対し、入風面を広げる
ことで抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃを２列に配置できるの
で、スナバ抵抗７の奥行きを薄くできる。本実施例によ
ると、スナバ抵抗７内に溜まる異物や雨水を軽減される
ので、スナバ抵抗７の信頼性が向上する。
【００１４】図５は本発明の第３実施例（請求項４対
応）の構成図である。図に示すように、スナバ抵抗７の
抵抗帯７ａを１アーム毎に分割する。そして、電位差が
小さくなるように抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃを配置する。
本実施例によると、抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃの絶縁距離
が最小で済むので、スナバ抵抗７の小型化が図れる。
応）の構成図である。図に示すように、スナバ抵抗７の
抵抗帯７ａを１アーム毎に分割する。そして、電位差が
小さくなるように抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃを配置する。
本実施例によると、抵抗帯７ａ、７ｂ、７ｃの絶縁距離
が最小で済むので、スナバ抵抗７の小型化が図れる。
【００１５】図６は本発明の第４実施例（請求項５対
応）の構成図であり、図７は図６のＣ−Ｃ矢視図であ
る。図において、スナバ抵抗７の底板に孔をあけ、スナ
バ抵抗７に浸入した異物や雨水１３をこの孔直ちに床１
４に落とすと共に送風機３の風９により排除されるよう
に構成したものである。本実施例によると、スナバ抵抗
７に浸入した異物や雨水１３は直ちに外に排出されるの
で、スナバ抵抗７の信頼性が向上する。
応）の構成図であり、図７は図６のＣ−Ｃ矢視図であ
る。図において、スナバ抵抗７の底板に孔をあけ、スナ
バ抵抗７に浸入した異物や雨水１３をこの孔直ちに床１
４に落とすと共に送風機３の風９により排除されるよう
に構成したものである。本実施例によると、スナバ抵抗
７に浸入した異物や雨水１３は直ちに外に排出されるの
で、スナバ抵抗７の信頼性が向上する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記の効果を奏する。請求項１の車両用半導体制御装置に
おいて、半導体素子を集中して配置しているため、風上
ユニットの熱の煽りがなく、装置の小型化が図れる。ま
た半導体素子部を風上に配置するためスナバ抵抗器の熱
の煽りがなく、冷却風の温度上昇が防げるため、装置の
小型化が図れる。さらに、保守・点検の頻度が高い半導
体素子が前段側に配置されているため、従来の冷却ユニ
ットの場合、作業ピットの形状より（通常の作業ピット
は電車のレールの幅内の作業スペースしかない）後段の
ユニットをスライドさせる必要があったが、その作業が
不要のため、保守・点検性が向上する。
記の効果を奏する。請求項１の車両用半導体制御装置に
おいて、半導体素子を集中して配置しているため、風上
ユニットの熱の煽りがなく、装置の小型化が図れる。ま
た半導体素子部を風上に配置するためスナバ抵抗器の熱
の煽りがなく、冷却風の温度上昇が防げるため、装置の
小型化が図れる。さらに、保守・点検の頻度が高い半導
体素子が前段側に配置されているため、従来の冷却ユニ
ットの場合、作業ピットの形状より（通常の作業ピット
は電車のレールの幅内の作業スペースしかない）後段の
ユニットをスライドさせる必要があったが、その作業が
不要のため、保守・点検性が向上する。
【００１７】請求項２は、通風路を分割する必要がない
ため、箱枠の簡素化が図れる。請求項３は、スナバ抵抗
を通風方向に対して横置きとしたので、抵抗帯を横２列
に配置できるようになり、抵抗帯段数を減らすことがで
きる。さらに、通風方向に対して厚さが薄く配置できる
ため、抵抗器内に溜まる異物や雨水の量を低減すること
ができ、保守・点検性の向上が図れる。
ため、箱枠の簡素化が図れる。請求項３は、スナバ抵抗
を通風方向に対して横置きとしたので、抵抗帯を横２列
に配置できるようになり、抵抗帯段数を減らすことがで
きる。さらに、通風方向に対して厚さが薄く配置できる
ため、抵抗器内に溜まる異物や雨水の量を低減すること
ができ、保守・点検性の向上が図れる。
【００１８】請求項４は、抵抗帯の配列を電位差の小さ
くするように配置できるため抵抗器の小型・軽量化・信
頼性の向上が図れる。請求項５は、スナバ抵抗器の底板
に孔をあけ異物や雨水を抵抗器外に落とすことにより、
抵抗器内に溜まる異物・雨水の量を低減することがで
き、保守・点検及び信頼性の向上が図れる。また、異物
には鉄粉等、短絡原因となる物質も多くあるため、異物
が原因の短絡故障を防げる、という利点がある。
くするように配置できるため抵抗器の小型・軽量化・信
頼性の向上が図れる。請求項５は、スナバ抵抗器の底板
に孔をあけ異物や雨水を抵抗器外に落とすことにより、
抵抗器内に溜まる異物・雨水の量を低減することがで
き、保守・点検及び信頼性の向上が図れる。また、異物
には鉄粉等、短絡原因となる物質も多くあるため、異物
が原因の短絡故障を防げる、という利点がある。
【図１】本発明の第１実施例の構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】本発明の第２実施例のスナバ抵抗の斜傾図。
【図５】本発明の第３実施例のスナバ抵抗周辺の接続
図。
図。
【図６】本発明の第４実施例のスナバ抵抗の抵抗帯の構
成図。
成図。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視図。
【図８】従来の半導体制御装置の平面図。
【図９】図８のＡ−Ａ矢視図。
【図１０】図８のＢ−Ｂ矢視図。
【図１１】従来のスナバ抵抗の抵抗体の構成図。
１，１ａ…冷却ユニットコンバータ、２，２ａ…冷却ユ
ニットインバータ、３…送風機、４…制御部、５…クー
ラ、６…アノードリアクトル、７…スナバ抵抗、７ａ，
７ｂ，７ｃ…抵抗帯、８…半導体素子、９…冷却風、１
０…アノードリアクトル、１２…通風路仕切板、１３…
鉄粉等の異物や雨水、１４…床。
ニットインバータ、３…送風機、４…制御部、５…クー
ラ、６…アノードリアクトル、７…スナバ抵抗、７ａ，
７ｂ，７ｃ…抵抗帯、８…半導体素子、９…冷却風、１
０…アノードリアクトル、１２…通風路仕切板、１３…
鉄粉等の異物や雨水、１４…床。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 和明 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 車両の床下に収納され、車両の走行・駆
動を制御する車両用半導体制御装置において、冷却ユニ
ットを、半導体素子で構成した第１ユニットと、半導体
素子の付属回路用品であるアノードリアクトルとスナバ
抵抗で構成した第２ユニットとに分割すると共に、前記
半導体素子を風上に、付属回路を風下に配置し、前記半
導体素子がスナバ抵抗の熱の煽りを受けないように配置
したことを特徴とする車両用半導体制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の車両用半導体制御装置に
おいて、半導体素子は第１ユニットに取り付けた状態で
保守・点検可能とし、かつブロアの通風路を１つとした
ことを特徴とする車両用半導体制御装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の車両用半導体制御装置に
おいて、スナバ抵抗は通風方向に対し入風面を広げる方
向に配置したことを特徴とする車両用半導体制御装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の車両用半導体制御装置に
おいて、スナバ抵抗は各アーム毎に分割して配置し、さ
らに抵抗帯の電位差が小さくなるように配列することを
特徴とする車両用半導体制御装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の車両用半導体制御装置に
おいて、スナバ抵抗の底板に孔をあけたことを特徴とす
る車両用半導体制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25298396A JPH1095334A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 車両用半導体制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25298396A JPH1095334A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 車両用半導体制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1095334A true JPH1095334A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17244879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25298396A Pending JPH1095334A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 車両用半導体制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1095334A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994490A2 (de) * | 1998-10-12 | 2000-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung von Bremswiderständen |
| JP2010219419A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2012199596A (ja) * | 2012-07-25 | 2012-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体モジュール |
| JP2016016728A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 三菱電機株式会社 | 鉄道車両の発熱体冷却装置 |
| WO2020137133A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用の電力変換装置 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25298396A patent/JPH1095334A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994490A2 (de) * | 1998-10-12 | 2000-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung von Bremswiderständen |
| EP0994490A3 (de) * | 1998-10-12 | 2002-02-27 | GINO Gielen + Nothnagel GmbH | Anordnung von Bremswiderständen |
| JP2010219419A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
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| WO2020137133A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用の電力変換装置 |
| JPWO2020137133A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-10-14 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用の電力変換装置 |
| EP3904174A4 (en) * | 2018-12-26 | 2022-10-12 | Hitachi, Ltd. | ENERGY CONVERSION DEVICE FOR A RAILWAY VEHICLE |
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