(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の循環路を形成する配管と、
前記配管に接続され、鉄心、該鉄心に巻き回された巻線、および、前記鉄心と前記巻線とを前記冷媒に浸漬した状態で収納するタンクを有する変圧器本体と、
前記配管に接続され、外気との熱交換によって前記冷媒を冷却する少なくとも１つの冷却器と、
前記配管に接続され、前記冷媒を強制循環させるポンプとを備え、
前記変圧器本体および前記冷却器は、車両の屋根上において該車両の進行方向に沿って並んで配置され、
前記配管の少なくとも一部は、前記変圧器本体における前記車両の進行方向に沿う表面から突出し、
前記配管の少なくとも一部が、前記変圧器本体の側壁から突出し、
前記配管が、側面視にて前記車両の進行方向に沿って間欠的に延びつつその複数の間欠部にて交互に上下方向に折れ曲がったジグザグ状に位置している、車両用変圧器。
【請求項２】
前記配管が、平面視にて前記車両の進行方向に沿って間欠的に延びつつその複数の間欠部にて交互に前記車両の進行方向に直交する方向に折れ曲がったジグザグ状に位置している、請求項１に記載の車両用変圧器。
【請求項３】
前記変圧器本体の天井に接続され、内部に前記冷媒が充填されたコンサベータをさらに備え、
前記コンサベータは、蛇腹状の周壁が露出して外気と接している、請求項１または２に記載の車両用変圧器。
【請求項４】
前記変圧器本体が、前記タンクを補強する少なくとも１つの補強板を含み、
前記補強板の少なくとも一部は、前記変圧器本体における前記車両の進行方向に沿う表面から突出している、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用変圧器に関し、特に、鉄道車両の屋根上に設置される車両用変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の床下に設置される車両用変圧器の構成を開示した先行文献として、特開２００４−３６３２５３号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された車両用変圧器においては、車両床下に設置した変圧器本体の両側に４台の冷却器を分散して配置している。各冷却器をそれぞれ配管により接続し、各冷却器の放熱パイプを車両の走行に伴う走行風によって冷媒を冷却している。【０００３】
鉄道車両の屋根上に設置された電力変換装置を開示した先行文献として、特開２００３−７９１６４号公報(特許文献２)がある。特許文献２に記載された電力変換装置は、電力を変換する半導体スタックユニットを収容して鉄道車両の屋根の上に取り付けられる筐体と、この筐体の内部に画成された半導体スタックユニットの半導体素子を収容する密閉室および半導体素子を冷却する冷却器の放熱部が設けられた風洞とを備えている。風洞は、外部に面して着脱可能に取り付けられた風洞カバーを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６３２５３号公報
【特許文献２】特開２００３−７９１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された車両用変圧器においては、車両用変圧器を収納する保護カバーの側面および底面に流入口を形成し、流入口から走行風を導入し、導入した走行風を利用して各冷却器にて冷却している。【０００６】
特許文献２に記載された電力変換装置においては、風洞カバーに多数の開口穴が設けられており、風洞内と外気とがこの開口穴により連通している。電力変換装置は、この開口穴を使った自然冷却能力を有している。【０００７】
特許文献１に記載の流出入口は、車両の進行方向に沿った保護カバーの側面および底面に設けられている。特許文献２に記載の開口穴は、車両の進行方向に沿って配置された風洞カバーに設けられている。これらのように、車両の進行方向に沿った部材に設けられた孔部から走行風を取り入れて冷却する場合、走行風の利用効率が低い。【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる車両用変圧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に基づく車両用変圧器は、冷媒の循環路を形成する配管と、配管に接続され、鉄心、鉄心に巻き回された巻線、および、鉄心と巻線とを冷媒に浸漬した状態で収納するタンクを有する変圧器本体と、配管に接続され、外気との熱交換によって冷媒を冷却する少なくとも１つの冷却器と、配管に接続され、冷媒を強制循環させるポンプとを備える。変圧器本体および冷却器は、車両の屋根上において車両の進行方向に沿って並んで配置されている。配管の少なくとも一部は、変圧器本体における車両の進行方向に沿う表面から突出している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管の少なくとも一部が、変圧器本体における車両の進行方向に沿う表面から突出しているため、走行風と配管との接触を確保することにより、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図２】図１の車両用変圧器を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。
【図３】図２の車両用変圧器を矢印ＩＩＩ方向から見た平面図である。
【図４】本発明の実施形態１の第１変形例に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図５】図４の車両用変圧器を矢印Ｖ方向から見た平面図である。
【図６】本発明の実施形態１の第２変形例に係る車両用変圧器の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図８】図７の車両用変圧器を矢印ＶＩＩＩ方向から見た側面図である。
【図９】図８の車両用変圧器を矢印ＩＸ方向から見た平面図である。
【図１０】本発明の実施形態２の変形例に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図１１】図１０の車両用変圧器を矢印ＸＩ方向から見た側面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図１３】図１２の車両用変圧器を矢印ＸＩＩＩ方向から見た側面図である。
【図１４】図１３の車両用変圧器を矢印ＸＩＶ方向から見た平面図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図１６】図１５の車両用変圧器を矢印ＸＶＩ方向から見た側面図である。
【図１７】図１６の車両用変圧器を矢印ＸＶＩＩ方向から見た平面図である。
【図１８】本発明の実施形態５に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図１９】図１８の車両用変圧器を矢印ＸＩＸ方向から見た側面図である。
【図２０】図１９の車両用変圧器を矢印ＸＸ方向から見た平面図である。
【図２１】本発明の実施形態６に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図２２】図２１の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＩ方向から見た側面図である。
【図２３】図２２の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＩＩ方向から見た平面図である。
【図２４】本発明の実施形態７に係る車両用変圧器にてコンサベータが伸びた状態を示す正面図である。
【図２５】図２４の車両用変圧器を矢印ＸＸＶ方向から見た側面図である。
【図２６】本発明の実施形態７に係る車両用変圧器にてコンサベータが縮んだ状態を示す正面図である。
【図２７】図２６の車両用変圧器を矢印ＸＸＶＩＩ方向から見た側面図である。
【図２８】本発明の実施形態８に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。
【図２９】図２８の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＸ方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る車両用変圧器について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１３】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図２は、図１の車両用変圧器を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。図３は、図２の車両用変圧器を矢印ＩＩＩ方向から見た平面図である。
【００１４】
図１〜３に示すように、本発明の実施形態１に係る車両用変圧器１００は、冷媒の循環路を形成する配管１４０と、配管１４０に接続され、鉄心、鉄心に巻き回された巻線、および、鉄心と巻線とを冷媒に浸漬した状態で収納するタンクを有する変圧器本体１２０と、配管１４０に接続され、外気との熱交換によって冷媒を冷却する１つの冷却器１３０と、配管１４０に接続され、冷媒を強制循環させるポンプ１５０とを備える。
【００１５】
変圧器本体１２０および冷却器１３０は、車両１１０の屋根上において車両１１０の進行方向１に沿って並んで配置されている。車両１１０の進行方向１は、車両１１０が走行するレール１０に沿った方向である。本実施形態に係る車両用変圧器１００は、冷却器１３０を１つのみ備えているが、車両用変圧器１００が備える冷却器１３０の数は、１つに限られず、複数であってもよい。
【００１６】
変圧器本体１２０のタンクは、略直方体状の外形を有している。タンクの天井および側壁の各々は、車両１１０の進行方向１に沿って位置している。タンクの外表面が、変圧器本体１２０の表面を構成している。
【００１７】
本実施形態に係る車両用変圧器１００においては、変圧器本体１２０および冷却器１３０の互いの対向部同士を接続する第１配管１４１と、変圧器本体１２０の天井から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第２配管１４２とから、冷媒の循環路となる配管１４０が構成されている。本実施形態においては、冷媒は絶縁油である。
【００１８】
第１配管１４１および第２配管１４２の各々は、平面視にて車両１１０の進行方向１に沿って位置している。ただし、これに限られず、第１配管１４１および第２配管１４２の少なくとも一方が、平面視にて車両１１０の進行方向１に交差するように位置していてもよい。
【００１９】
第１配管１４１にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図２中の点線２で示すように、第１配管１４１、冷却器１３０、第２配管１４２、変圧器本体１２０の順に、冷媒が循環する。
【００２０】
第２配管１４２が変圧器本体１２０の天井から突出していることにより、第２配管１４２の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第２配管１４２との接触を確保することにより、第２配管１４２の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器１００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００２１】
上記のように、配管１４０の少なくとも一部が、変圧器本体１２０における車両１１０の進行方向１に沿う表面から突出していることにより、走行風と配管１４０との接触を確保し、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００２２】
本実施形態に係る車両用変圧器１００においては、第２配管１４２が変圧器本体１２０の天井から突出していることにより、風向きに関わらず自然の風と第２配管１４２との接触を確保することができる。よって、第２配管１４２の内部を流れる冷媒を、自然の風との熱交換によっても冷却することができる。
【００２３】
以下、本実施形態の第１変形例に係る車両用変圧器について説明する。図４は、本発明の実施形態１の第１変形例に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図５は、図４の車両用変圧器を矢印Ｖ方向から見た平面図である。
【００２４】
図４，５に示すように、本発明の実施形態１の第１変形例に係る車両用変圧器１００ａにおいては、２つの第１配管１４１と２つの第２配管１４２とから配管１４０が構成されている。２つの第１配管１４１の各々に、ポンプ１５０が接続されている。２つの第１配管１４１は、互いに間隔を置いて平行に並んでいる。２つの第２配管１４２は、互いに間隔を置いて平行に並んでいる。
【００２５】
このように、複数の第２配管１４２を配置することにより、走行風と冷媒とが熱交換可能な表面積を増加させることができる。その結果、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００２６】
以下、本実施形態の第２変形例に係る車両用変圧器について説明する。図６は、本発明の実施形態１の第２変形例に係る車両用変圧器の構成を示す平面図である。図６に示すように、本発明の実施形態１の第２変形例に係る車両用変圧器１００ｂにおいては、１つの第１配管１４１と２つの第２配管１４２とから配管１４０が構成されている。２つの第１配管１４１は、互いに間隔を置いて平行に並んでいる。
【００２７】
本変形例においても、複数の第２配管１４２を配置することにより、走行風と冷媒とが熱交換可能な表面積を増加させることができる。その結果、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００２８】
以下、本発明の実施形態２に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器２００は、配管の構成のみ実施形態１に係る車両用変圧器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００２９】
(実施形態２)
図７は、本発明の実施形態２に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図８は、図７の車両用変圧器を矢印ＶＩＩＩ方向から見た側面図である。図９は、図８の車両用変圧器を矢印ＩＸ方向から見た平面図である。
【００３０】
図７〜９に示すように、本発明の実施形態２に係る車両用変圧器２００は、冷媒の循環路を形成する配管２４０を備える。本実施形態に係る車両用変圧器２００においては、変圧器本体１２０の一方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第１配管２４１と、変圧器本体１２０の他方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第２配管２４２とから、冷媒の循環路となる配管２４０が構成されている。
【００３１】
第１配管２４１および第２配管２４２の各々は、側面視にて車両１１０の進行方向１に沿って位置している。ただし、これに限られず、第１配管２４１および第２配管２４２の少なくとも一方が、側面視にて車両１１０の進行方向１に交差するように位置していてもよい。
【００３２】
第１配管２４１にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図９中の点線３で示すように、第１配管２４１、冷却器１３０、第２配管２４２、変圧器本体１２０の順に、冷媒が循環する。
【００３３】
第１配管２４１および第２配管２４２の各々が変圧器本体１２０の側壁から突出していることにより、第１配管２４１および第２配管２４２の各々の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第１配管２４１および第２配管２４２の各々との接触を確保することにより、第１配管２４１および第２配管２４２の各々の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器２００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００３４】
上記のように、配管２４０の少なくとも一部が、変圧器本体１２０における車両１１０の進行方向１に沿う表面から突出していることにより、走行風と配管２４０との接触を確保し、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００３５】
以下、本実施形態の変形例に係る車両用変圧器について説明する。図１０は、本発明の実施形態２の変形例に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図１１は、図１０の車両用変圧器を矢印ＸＩ方向から見た側面図である。
【００３６】
図１０，１１に示すように、本発明の実施形態２の変形例に係る車両用変圧器２００ａにおいては、２つの第１配管２４１と２つの第２配管２４２とから配管２４０が構成されている。２つの第１配管２４１の各々に、ポンプ１５０が接続されている。２つの第１配管２４１は、互いに間隔を置いて平行に並んでいる。２つの第２配管２４２は、互いに間隔を置いて平行に並んでいる。
【００３７】
このように、複数の第１配管２４１および複数の第２配管２４２を配置することにより、走行風と冷媒とが熱交換可能な表面積を増加させることができる。その結果、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００３８】
以下、本発明の実施形態３に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器３００は、冷却器および配管の構成のみ実施形態１に係る車両用変圧器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００３９】
(実施形態３)
図１２は、本発明の実施形態３に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図１３は、図１２の車両用変圧器を矢印ＸＩＩＩ方向から見た側面図である。図１４は、図１３の車両用変圧器を矢印ＸＩＶ方向から見た平面図である。
【００４０】
図１２〜１４に示すように、本発明の実施形態３に係る車両用変圧器３００は、冷媒の循環路を形成する配管３４０と、配管３４０に接続され、外気との熱交換によって冷媒を冷却する２つの冷却器３３０とを備える。
【００４１】
変圧器本体１２０および２つの冷却器３３０は、車両１１０の屋根上において車両１１０の進行方向１に沿って並んで配置されている。２つの冷却器３３０の間に、変圧器本体１２０が配置されている。
【００４２】
本実施形態に係る車両用変圧器３００においては、変圧器本体１２０および２つの冷却器３３０の互いの対向部同士をそれぞれ接続する２つの第１配管３４１と、変圧器本体１２０の天井から突出して変圧器本体１２０および２つの冷却器３３０を接続する第２配管３４２とから、冷媒の循環路となる配管３４０が構成されている。
【００４３】
２つの第１配管３４１および第２配管３４２の各々は、平面視にて車両１１０の進行方向１に沿って位置している。ただし、これに限られず、第１配管３４１および第２配管３４２の少なくとも一方が、平面視にて車両１１０の進行方向１に交差するように位置していてもよい。
【００４４】
第２配管３４２の変圧器本体１２０との接続部の近傍にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図１３中の点線４，５で示すように、第２配管３４２、冷却器３３０、第１配管３４１、変圧器本体１２０の順に、冷媒が２つの冷却器３３０をそれぞれ通過するように分かれて循環する。
【００４５】
第２配管３４２が変圧器本体１２０の天井から突出していることにより、第２配管３４２の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第２配管３４２との接触を確保することにより、第２配管３４２の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器３００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００４６】
以下、本発明の実施形態４に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器４００は、配管の構成のみ実施形態３に係る車両用変圧器３００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００４７】
(実施形態４)
図１５は、本発明の実施形態４に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図１６は、図１５の車両用変圧器を矢印ＸＶＩ方向から見た側面図である。図１７は、図１６の車両用変圧器を矢印ＸＶＩＩ方向から見た平面図である。
【００４８】
図１５〜１７に示すように、本発明の実施形態４に係る車両用変圧器４００は、冷媒の循環路を形成する配管４４０を備える。本実施形態に係る車両用変圧器４００においては、変圧器本体１２０の一方の側壁から突出して変圧器本体１２０および２つの冷却器３３０を接続する第１配管４４１と、変圧器本体１２０の他方の側壁から突出して変圧器本体１２０および２つの冷却器３３０を接続する第２配管４４２とから、冷媒の循環路となる配管４４０が構成されている。
【００４９】
第１配管４４１および第２配管４４２の各々は、側面視にて車両１１０の進行方向１に沿って位置している。ただし、これに限られず、第１配管４４１および第２配管４４２の少なくとも一方が、側面視にて車両１１０の進行方向１に交差するように位置していてもよい。
【００５０】
第１配管４４１の変圧器本体１２０との接続部の近傍にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図１７中の点線６，７で示すように、第１配管４４１、冷却器３３０、第２配管４４２、変圧器本体１２０の順に、冷媒が２つの冷却器３３０をそれぞれ通過するように分かれて循環する。
【００５１】
第１配管４４１および第２配管４４２の各々が変圧器本体１２０の側壁から突出していることにより、第１配管４４１および第２配管４４２の各々の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第１配管４４１および第２配管４４２の各々との接触を確保することにより、第１配管４４１および第２配管４４２の各々の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器４００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００５２】
以下、本発明の実施形態５に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器５００は、配管の構成のみ実施形態１に係る車両用変圧器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００５３】
(実施形態５)
図１８は、本発明の実施形態５に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図１９は、図１８の車両用変圧器を矢印ＸＩＸ方向から見た側面図である。図２０は、図１９の車両用変圧器を矢印ＸＸ方向から見た平面図である。
【００５４】
図１８〜２０に示すように、本発明の実施形態５に係る車両用変圧器５００は、冷媒の循環路を形成する配管５４０を備える。本実施形態に係る車両用変圧器５００においては、変圧器本体１２０の一方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第１配管５４１と、変圧器本体１２０の他方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第２配管５４２とから、冷媒の循環路となる配管５４０が構成されている。
【００５５】
第１配管５４１および第２配管５４２の各々は、側面視にて車両１１０の進行方向１に沿って間欠的に延びつつその複数の間欠部にて交互に上下方向に折れ曲がったジグザグ状に位置している。第１配管５４１および第２配管５４２の各々は、平面視にてＵ字状に位置している。
【００５６】
第１配管５４１にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図２０中の点線８で示すように、第１配管５４１、冷却器１３０、第２配管５４２、変圧器本体１２０の順に、冷媒が循環する。
【００５７】
第１配管５４１および第２配管５４２の各々が変圧器本体１２０の側壁から突出していることにより、第１配管５４１および第２配管５４２の各々の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第１配管５４１および第２配管５４２の各々との接触を確保することにより、第１配管５４１および第２配管５４２の各々の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器５００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００５８】
本実施形態に係る車両用変圧器５００においては、第１配管５４１および第２配管５４２の各々がジグザグ状に位置していることにより、走行風と冷媒とが熱交換可能な表面積を増加させることができる。その結果、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００５９】
以下、本発明の実施形態６に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器６００は、配管の構成のみ実施形態１に係る車両用変圧器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６０】
(実施形態６)
図２１は、本発明の実施形態６に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図２２は、図２１の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＩ方向から見た側面図である。図２３は、図２２の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＩＩ方向から見た平面図である。
【００６１】
図２１〜２３に示すように、本発明の実施形態６に係る車両用変圧器６００は、冷媒の循環路を形成する配管６４０を備える。本実施形態に係る車両用変圧器６００においては、変圧器本体１２０の一方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第１配管６４１と、変圧器本体１２０の他方の側壁から突出して変圧器本体１２０および冷却器１３０を接続する第２配管６４２とから、冷媒の循環路となる配管６４０が構成されている。
【００６２】
第１配管６４１および第２配管６４２の各々は、側面視にて車両１１０の進行方向１に沿って間欠的に延びつつその複数の間欠部にて交互に上下方向に折れ曲がったジグザグ状に位置している。第１配管６４１および第２配管６４２の各々は、平面視にて車両１１０の進行方向１に沿って間欠的に延びつつその複数の間欠部にて交互に車両１１０の進行方向１に直交する方向に折れ曲がったジグザグ状に位置している。すなわち、第１配管６４１および第２配管６４２の各々は、螺旋形状を有している。
【００６３】
第１配管６４１にポンプ１５０が接続されている。ポンプ１５０が駆動することによって、図２３中の点線９で示すように、第１配管６４１、冷却器１３０、第２配管６４２、変圧器本体１２０の順に、冷媒が循環する。
【００６４】
第１配管６４１および第２配管６４２の各々が変圧器本体１２０の側壁から突出していることにより、第１配管６４１および第２配管６４２の各々の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風と第１配管６４１および第２配管６４２の各々との接触を確保することにより、第１配管６４１および第２配管６４２の各々の内部を流れる冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器６００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００６５】
本実施形態に係る車両用変圧器６００においては、第１配管６４１および第２配管６４２の各々が螺旋状に位置していることにより、走行風と冷媒とが熱交換可能な表面積を増加させるとともに、第１配管６４１および第２配管６４２の各々が形成する螺旋形状内を走行風が通るように導風することができる。その結果、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００６６】
以下、本発明の実施形態７に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器７００は、コンサベータを備える点のみ実施形態２に係る車両用変圧器２００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６７】
(実施形態７)
図２４は、本発明の実施形態７に係る車両用変圧器にてコンサベータが伸びた状態を示す正面図である。図２５は、図２４の車両用変圧器を矢印ＸＸＶ方向から見た側面図である。図２６は、本発明の実施形態７に係る車両用変圧器にてコンサベータが縮んだ状態を示す正面図である。図２７は、図２６の車両用変圧器を矢印ＸＸＶＩＩ方向から見た側面図である。
【００６８】
図２４〜２７に示すように、本発明の実施形態７に係る車両用変圧器７００は、内部に冷媒が充填されたコンサベータ７１０をさらに備える。コンサベータ７１０は、変圧器本体１２０の天井に接続されている。すなわち、コンサベータ７１０は、変圧器本体１２０の天井から突出している。具体的には、コンサベータ７１０は、変圧器本体１２０のタンクの天井に設けられた開口に接続され、コンサベータ７１０の内部とタンクの内部とが連通している。
【００６９】
コンサベータ７１０は、蛇腹状の周壁を有し、伸縮可能に設けられている。コンサベータ７１０の蛇腹状の周壁は、露出して外気と接している。タンク内の冷媒の温度が上昇して冷媒が膨張した際には、コンサベータ７１０の内部に冷媒が流入し、コンサベータ７１０が伸びる。一方、タンク内の冷媒の温度が下降して冷媒が収縮した際には、コンサベータ７１０の内部から冷媒が流出し、コンサベータ７１０が縮む。
【００７０】
コンサベータ７１０が変圧器本体１２０の天井から突出していることにより、コンサベータ７１０の外周面と走行風とを接触させることができる。このように、車両１１０が走行した際に生ずる走行風とコンサベータ７１０との接触を確保することにより、コンサベータ７１０の内部に充填された冷媒を、走行風との熱交換によって冷却することができる。その結果、本実施形態に係る車両用変圧器１００は、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００７１】
特に、高温の冷媒がコンサベータ７１０に流入してコンサベータ７１０が伸びた状態においては、蛇腹状の周壁と走行風とが接触する表面積が、コンサベータ７１０が縮んだ状態に比較して大きくなるため、より効果的に高温の冷媒を冷却することができる。
【００７２】
以下、本発明の実施形態８に係る車両用変圧器について説明する。なお、本実施形態に係る車両用変圧器８００は、タンクの補強板を備える点のみ実施形態２に係る車両用変圧器２００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００７３】
(実施形態８)
図２８は、本発明の実施形態８に係る車両用変圧器の構成を示す正面図である。図２９は、図２８の車両用変圧器を矢印ＸＸＩＸ方向から見た側面図である。
【００７４】
図２８，２９に示すように、本発明の実施形態８に係る車両用変圧器８００は、変圧器本体１２０が、タンクを補強する複数の補強板８１０を含む。
【００７５】
本実施形態に係る車両用変圧器８００においては、変圧器本体１２０の天井から突出して車両１１０の進行方向１に沿って位置している複数の第１補強板８１１と、変圧器本体１２０の側壁から突出して車両１１０の進行方向１に沿って位置している複数の第２補強板８１２とから、補強板８１０が構成されている。
【００７６】
第１補強板８１１および第２補強板８１２の各々は、矩形状の外形を有する金属板で構成されている。第１補強板８１１は、タンクの天井に溶接により接合されている。第２補強板８１２は、タンクの側壁に溶接により接合されている。タンクの両方の側壁に、第２補強板８１２が接合されている。
【００７７】
なお、補強板８１０は、第１補強板８１１および第２補強板８１２の少なくとも一方で構成されていればよい。また、補強板８１０の数は、少なくとも１つあればよい。さらに、第１補強板８１１および第２補強板８１２の少なくとも一方が、車両１１０の進行方向１に交差するように位置していてもよい。
【００７８】
補強板８１０は、タンクの放熱板としても機能する。補強板８１０を設けることにより、タンク内の冷媒を冷却することができる。補強板８１０の少なくとも一部が、変圧器本体１２０における車両１１０の進行方向１に沿う表面から突出していることにより、走行風と補強板８１０との接触を確保し、走行風を効率良く利用して冷媒を冷却できる。
【００７９】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両の進行方向、１０  レール、１００，１００ａ，１００ｂ，２００，２００ａ，３００，４００，５００，６００，７００，８００  車両用変圧器、１１０  車両、１２０  変圧器本体、１３０，３３０  冷却器、１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０  配管、１４１，２４１，３４１，４４１，５４１，６４１  第１配管、１４２，２４２，３４２，４４２，５４２，６４２  第２配管、１５０  ポンプ、７１０  コンサベータ、８１０  補強板、８１１  第１補強板、８１２  第２補強板。
【要約】
冷媒の循環路を形成する配管(１４０)と、配管(１４０)に接続され、鉄心、鉄心に巻き回された巻線、および、鉄心と巻線とを冷媒に浸漬した状態で収納するタンクを有する変圧器本体(１２０)と、配管(１４０)に接続され、外気との熱交換によって冷媒を冷却する少なくとも１つの冷却器(１３０)と、配管(１４０)に接続され、冷媒を強制循環させるポンプ(１５０)とを備える。変圧器本体(１２０)および冷却器(１３０)は、車両(１１０)の屋根上において車両(１１０)の進行方向(１)に沿って並んで配置されている。配管(１４０)の少なくとも一部は、変圧器本体(１２０)における車両(１１０)の進行方向(１)に沿う表面から突出している。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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