WO2015083427A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(実施の形態1の構成)
図1は、本発明の実施の形態1における電力変換装置における機能モジュールの配置構成の一例を示す図であり、図2は、本発明の実施の形態1における電力変換装置の機能構成の一例を示す図である。図1及び図2に示すように、電力変換装置2は、冷却ファンユニット21、コンデンサユニット4、電力変換器5を備えている。冷却ファンユニット21は、複数の冷却ファン23を備えている。電力変換器5は、収容部50に収容されており、収容部50に密閉室8及び開放室9が収容されている。密閉室8は、外部から密閉された空間である。開放室9は、外気と通ずる開口を備える空間である。開放室9には、冷却器6が配置される。密閉室8には、電力変換器5が配置されており、防塵、防水、特に鉄道車両のため鉄粉等が機能モジュールに混入して劣化することを防止する。
(実施の形態2の構成)
実施の形態2では、冷却器6の詳細構成について説明する。図12は、本発明の実施の形態2における機能モジュール7_2、7_3と冷却器6との位置関係の一例を示す図である。なお、図12の電力変換器5は、機能モジュール7_2及び機能モジュール7_3の組み合わせからなっている。図12に示すように、冷却器6は、例えばヒートシンクであって、放熱部41と、受熱部43とを備えている。受熱部43は、平面を有する部材で形成され、上記で説明した機能モジュール7_2、7_3のそれぞれが、受熱部43に接して設けられることで、機能モジュール7_2、7_3のそれぞれに設けられている電力変換ユニットで発生した熱が受熱部43を介して放熱部41に伝達される。放熱部41は、複数の放熱フィン45を備えている。放熱フィン45は、冷却ファン23の風向きと同一方向の風向きに形成されている。放熱部41は、受熱部43を介して伝達された熱を放熱フィン45から放熱する。
以上の説明から、電力変換装置2は、受熱部43を密閉室8と接する位置に設け、放熱部41を外気と通ずる開放室9に設ける。よって、電力変換装置2は、電力変換ユニット等の電気部品及び図示しない充電部に外気を直接当てさせない。この結果、電力変換装置2は、電力変換ユニット等の電気部品の信頼性を確保させることができる。
(実施の形態3の構成)
実施の形態3では、電力変換装置2が鉄道車両51に設けられた一例を説明する。図13は、本発明の実施の形態4における電力変換装置2が搭載される鉄道車両51の一例を示す図である。図13に示すように、鉄道車両51は、パンタグラフ71、トランス72、補助電源装置73、空調ユニット74等を備えている。なお、空調ユニット74には、例えば、電源線76を介して補助電源装置73から電力が供給されてもよい。
以上の説明から、電力変換装置2は、異なる負荷ごとに異なる周波数の交流電力を供給する。よって、例えば、複数台の圧縮機92、室外送風機93、及び複数台の室内送風機94等を駆動させる電源としての電力変換装置2の構造部品が共有化される。したがって、鉄道車両51に搭載される空気調和機81を構成する機器の配置制約が緩和される。
Claims (5)
- 鉄道車両に設けられる空気調和機に供給する電力変換装置であって、
半導体部品により構成され電力を変換するための電力変換ユニットが実装された機能モジュールを有する電力変換器を備え、
前記電力変換器は、
外部から供給される交流電圧を整流する整流器ユニットと直流電圧を交流電力へ変換するインバータユニットとが組み合わされた機能モジュール、交流電圧を直流電圧へ変換するコンバータユニットと前記コンバータユニットにより変換された直流電圧を交流電力へ変換するインバータユニットとが組み合わされた機能モジュール、直流電圧を交流電力へ変換するインバータユニットが設けられた機能モジュールのうち、いずれか1つ以上を備えたものであり、
前記機能モジュールは、前記半導体部品を冷却する冷却器を有する電力変換装置。 - 前記電力変換器は、
前記インバータユニットを前記空気調和機が有する機器に対応した台数分有する請求項1記載の電力変換装置。 - 前記電力変換器と前記冷却器とを収容する収容部をさらに備え、
前記収容部は、前記電力変換器を密閉する密閉室と、前記冷却器で放熱される熱を外気へ放熱させる開口を有する開放室とを有しており、
前記冷却器は、前記密閉室側に設けられ、前記複数の機能モジュールを受熱する受熱部と、前記開放室側に設けられ、前記受熱部で受熱した熱を放熱する放熱部と、を備え、
前記放熱部は、複数の放熱フィンを備え、
前記複数の放熱フィンの向きと、冷却ファンから前記複数の放熱フィンに送風される風向きとが同一方向に形成された請求項1又は2に記載の電力変換装置。 - 前記機能モジュールにおいて前記半導体部品を接続させる導体は、互いに対向する位置に設けられている請求項1~3の何れか一項に記載の電力変換装置。
- 電力を蓄えるコンデンサユニットとをさらに備え、
前記複数の機能モジュールは、
前記コンデンサユニットに取り外し自在に取り付けられている請求項1~4の何れか一項に記載の電力変換装置。
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