JPS5897553A - 電源一体形車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄道率両用空調装置に係シ、特に電源と９調装
置を一体にするに好適な電源一体形車両用空調装置に関
するものである。

従来、鉄道車両用９調装置の主流をなしている屋根上搭
載形空調装置はそのはとんどが交流電源方式を採用して
いるため、例えば４両編成車両においては、比較的床下
電気品の少ない車両の床下に装備した直流モータ駆動の
ＭＧ（電動発電機）で交流電源を発生させ、これを１編
成４両の全車両に搭載された空調装置に給電していた。

この方式の欠点は、通常４両が固定編成となるため車両
の運用が制限されることならびに給電のための配線が大
変なことである。また、ＭＧが故障したら４両の空調装
置が停止するというの（゛欠点である。

そこで、各車両の床下に小形のＭＧを装備するのが理想
であるが、車種によっては床下電気機器が多いため小形
といえどもＭＧを取付けるスペースがないものもある。

上記の対策として各車両の屋根上に小形の電源を搭載す
る方法が考えられ、インバータを空調装置の近くの屋根
上に設置するものが一部で試みられている。

ところが、インバータを電源として適用する場合はそれ
に使用される半導体素子の冷却が問題になる。

車両に用いられている一般の（９詞用以外の）インバー
タを例にとれば、半導体素子の冷却には送風機による風
冷かフｐン沸騰冷却などが一般であるが、いずれの場合
も独立した冷却機器を必要としており、構造が複雑な上
に騒音発生の原因となるなど欠点が多かった。

本発明の目的は、車両用空調装置とインバータを一体形
に結合することによシ、インバータに用いられる半導体
素子の冷却を効果的に行わしめる電源一体形の車両用空
調装置を提供するにある。

本発明は、屋根上搭載形の車両用空調装置の前後鄭にあ
る室外熱交換器室にそれぞれインバータを結合し、イン
バータ室と前記室外熱交換器室とを空気が流れる如く連
通させ、室外ファンの吸引力によりてインバータ内に空
気の流れを引き起し、それによって半導体素子の冷却を
行わしめるようにし友ことを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図によって
従来例と比較しながら説明する。

第１５ｉ１，１１１２図は空調装置のみの平面図および
断面図を示す。

ＩＡ、ＩＢは圧縮機、２Ａ、２Ｂは室外熱交換器（冷房
時は凝縮器、暖房時は蒸発器として作用する。）、３Ａ
、３Ｂは室外ファン、４Ａ、４Ｂは家内熱交換器（冷房
時は蒸発器、暖房時はｌｉｌ！縮器として作用する。）
、５Ａ、５Ｂは客室からの循１１９！気吸込口（通常リ
ターン口）、６は家内７アン、７は金網、８は車両の屋
根、９はパツキン、１０は冷風吐出口、１１はダクト、
戎はグリル、ｌは冷風分配板である。

本実施例の空調装置は１ユニツトが二つのサイクルから
構成されているので同一部品にはそれぞれＡ、Ｂを符し
ているが、以下の説明はその一方のサイクルについて行
う。

次に、第３図によつて本発明の構成および作用について
説明す゛−０電源インバータ２１Ｂが空調装置加の前後
の室外熱交換器１ｉｉ１４Ｂに連結され、互いに通風口
ｎ、２５が連絡される。電源インバータ２１Ｂの中には
半導体素子田が収納されており、通風口ｎの反対側には
外気を取入れるための空気取入ロスが設けである。

本実施例の作用は、空調装置の運転とともに這叡 転される室外７アン３Ｂによって室外簀交換器室１４Ｂ
が負圧になるため、空気取入ロスを介して外気が取入れ
られ、半導体素子田を冷却して通風口４．２Ｓを通って
室外熱交換器室１４　Ｂに供給され、金網７を通って外
に排出される。

本実施例によれば、電源インバータ２１Ｂに冷却機器を
設けなくともよいので全体として簡略化される上、低騒
音にできるという効果がある。

また、第４図は他の実施例を示すもので、電源インバー
タ２１Ｂの底を一部開口して通風口々を設け、車両の屋
根に開口した換気口４と連通させている。このようにす
れば、半導体素子塾の冷却を外気で行うのみでなく、冷
房された車内の空気を換気する際の排気で行うことがで
きる。

本実施例によれば、よシ低温の案内排気で半導体素子を
冷却すると≧ができるので、素子の寿命を弧長させると
いう効果がある。

以上述べたように本発明によれば、空調装置の室外ファ
ンを利用して電源インバータの半導体素子を冷却するこ
とができるので、全体として構造の簡単化が図れるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の屋根上搭載形率両用交調装置の平面図、
第２図は同装置の車両搭載状態における伺断面図、第３
図は本発明の一実施例を示す電源一体形車両用空調装置
の搭載状態における儒断面図、第４図は本発明の他の実
施例を示す備断面図である。 ｍ・・・・・・車両用！２１１装置、塁・・〜・・電源
インバータ、２２、２５．２６・・・・・・通風口、Ｚ
・・・・・・半導体素子、冴・・・空気取入口、γ・・
・・・・換気口 才１目 す２ｎ 才３　図 Ｂ ！’４１２Ｊ 乃′ 手続補正書（自発） 小作の表示 昭和　５６　年特許願第　１９２９２４　　　吋発明の
名称 車両用空調装置 捕ＩＩ三をする者 ・５１ツ印式会神　　日　　立　　製作所ｆ・　　表　
　６．−：、　　　　　ｌ旧　　　　勝　　　　茂代　
　　理　　　人 ｉｌｉ　＋ＴＥ　（１）　Ｘ′１象ｑｍｖｒｓａｒａｏ
ｉ＊ｃｖｔａ、ｍｍｙｓｓ＊ｔ＊＊１、　明細書の発明
の名称を次のとおり訂正する。 「車両用空調装置」 ２、特許請求の範囲を次のとおり訂正する。 「１．圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器。 室外ファンおよび室内ファンによって構成さ厘。」 ３、明細書第１買上から１７７行目らびに１８８行目「
電源一体形車両用空調装置」を「車両用空調！７ｋＭ」
と訂正する。 ４、　明細書第２買上から１７７行目いし１８８行目「
試みられている。」を「検討されている０」と訂正する
。 ５、　明細書第３頁上から１１１行目「電源一体形の」
を削除する。 ６、明細書第４買上から１７行目、１９行目ないし２０
０行目第５買上から９行目、１２行目ないし１３３行目
第６買上から１２２行目「電源インバータ」を「電源イ
ンバータ装置」と訂正する。 ７、　明細書′ｓ５買上から２００行目後に次の文章を
追加する。 「なお、前記実施例においては電源インバータ装置を室
外熱交換器室に連結した構成について説明したが、これ
に限定されるものではなく、ユニットの形状としないで
室外熱交換器室を少し延長してその空気流路に電源イン
バータ装置を設置しても同等の効果が得られるものであ
る。」８、明細書ＩＪ６買上から８行目ないし９行目の
「電源一体形車両用空調装置」を「車両用空調装置。」
と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＾ １、圧鰭機、室外熱交換器、ｗ内熱交換器、意外ファン
   および室内ファンによって構成され、車両の屋根上に搭
   載された空調装置において、該空調装置の室外熱交換器
   室に電源インバータを連結し、両者間を通風口で連通す
   るとともに電源インバータに９気取入口を設けたことを
   特徴とする電源一体形車両用空調装置。 ２、上記９気取入口として底部に通風口を開口せしめ、
   鋏通風口と車両のｍｓに開口した換気口とを連通した特
   許請求の範囲第１項記載の電源一体形車両用９調錬置。