(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換装置本体と、
内部に前記電力変換装置本体が配置され、鉄道車両に取り付けられる筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記筐体の内部への水の浸入を検知する検知部と、を備え、
前記電力変換装置本体は、電力の変換を行う主回路部と、前記主回路部の制御を行う制御部とを含み、
前記筐体は、前記主回路部および前記制御部よりも上方に設けられ前記筐体の内部に浸入した水を前記検知部に導く導水部を含む、鉄道車両用電力変換装置。
【請求項２】
前記導水部は、前記筐体の外部から内部に水が浸入する水浸入領域の下方において、下方に向かって傾斜した状態で形成され、前記水浸入領域を介して前記筐体の内部に浸入した水を、前記検知部に導く樋部を有する、請求項１に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項３】
前記水浸入領域は前記筐体に複数設けられており、
前記樋部は、複数の前記水浸入領域毎に形成されており、
一の前記樋部の下端部は、平面視において、他の前記樋部よりも上方に配置された状態で、前記他の樋部とオーバーラップしている、請求項２に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項４】
前記樋部は、前記電力変換装置本体の通電部を避けながら、浸入した水を導くように形成されている、請求項２または３に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項５】
前記樋部は、前記筐体の内側面に設けられている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項６】
前記導水部は、前記筐体の内部に浸入した水が貯留される貯留部を有し、
前記検知部は、前記貯留部に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項７】
前記筐体は、前記筐体の外側面から外側に向かって突出する突出部をさらに含み、
前記貯留部は、前記突出部の内部に設けられている、請求項６に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記筐体の外部の機器と前記筐体の内部の前記電力変換装置本体とを電気的に接続する配線を、前記筐体の内部に引き込むための配線引込部を含み、
前記検知部は、前記配線引込部を介して前記筐体の内部へ浸入する水を検知するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記検知部から水を検知した旨の水検知信号を受信するとともに、前記水検知信号を前記鉄道車両に送信するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の鉄道車両用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両用電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両に取り付けられる鉄道車両用電力変換装置の筐体が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、鉄道車両の床下に取り付けられる筐体と、筐体内に配置された複数のインバータユニット、制御ユニット、および、高圧回路ユニットと、を備える鉄道車両用制御装置が開示されている。この鉄道車両用制御装置の筐体の側壁には、側壁を貫通する接続ターミナルが設けられている。そして、鉄道車両用制御装置の接続ターミナルには、筐体外部の鉄道車両の配線が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された鉄道車両用制御装置では、筐体の接続ターミナルが設けられる部分などに防水処理が十分に行われていない場合には、接続ターミナルと筐体との隙間などから、水が筐体の内部に浸入するとともに、筐体の内部に水が浸入した状態で放置されるという問題点があると考えられる。なお、筐体の内部に水が浸入した状態で放置された場合には、インバータユニットなどの通電される部材に、地絡（通電される部材と大地とが意図せずに電気的に接続される状態）などの不具合が生じる虞がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、筐体の内部に水が浸入した状態で放置されるのを抑制することが可能な鉄道車両用電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による鉄道車両用電力変換装置では、電力変換装置本体と、内部に電力変換装置本体が配置され、鉄道車両に取り付けられる筐体と、筐体の内部に配置され、筐体の内部への水の浸入を検知する検知部と、を備え、電力変換装置本体は、電力の変換を行う主回路部と、主回路部の制御を行う制御部とを含み、筐体は、主回路部および制御部よりも上方に設けられ筐体の内部に浸入した水を検知部に導く導水部を含む。
【０００８】
この発明の一の局面による鉄道車両用電力変換装置では、上記のように、筐体の内部に配置され、筐体の内部への水の浸入を検知する検知部を設ける。これにより、検知部により、筐体の内部への水の浸入を検知することができるので、検知部の検知結果に基づき、たとえば、電力変換装置本体への通電の停止、および、鉄道車両の運転士への通知などの制御を、鉄道車両用電力変換装置により行うことができる。この結果、筐体の内部に水が浸入した状態で放置されるのを抑制することができるので、電力変換装置本体に不具合が生じるのを抑制することができる。
【０００９】
また、筐体は、筐体の内部に浸入した水を、検知部に導く導水部を含む。このように構成すれば、導水部により、筐体の内部に浸入した水を、検知部に確実に検知させることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、導水部は、筐体の外部から内部に水が浸入する水浸入領域の下方において、下方に向かって傾斜した状態で形成され、水浸入領域を介して筐体の内部に浸入した水を、検知部に導く樋部を有する。なお、本発明において、「水浸入領域」とは、筐体の外部からの水が内部に必ず浸入する領域のみならず、筐体のうち、他の領域よりも筐体の外部からの水が内部に浸入しやすい領域を意味する広い概念である。このように構成すれば、水浸入領域から浸入した水を、水浸入領域の下方に形成された樋部により受け止めることができる。また、下方に向かって傾斜する樋部の傾斜を利用することによって、検知部に容易に水を導くことができる。これらの結果、樋部により、筐体の内部への水の浸入を、検知部により確実に検知させることができる。
【００１１】
上記導水部が樋部を有する構成において、好ましくは、水浸入領域は筐体に複数設けられており、樋部は、複数の水浸入領域毎に形成されており、一の樋部の下端部は、平面視において、他の樋部よりも上方に配置された状態で、他の樋部とオーバーラップしている。このように構成すれば、一の樋部により導かれた水を、一の樋部の下端部から、オーバーラップする他の樋部に導くことができる。これにより、複数の樋部によって導かれる水を一元化することができるので、水浸入領域（樋部）毎に検知部を設ける必要がない。この結果、検知部の数を減少させることができる。
【００１２】
上記導水部が樋部を有する構成において、好ましくは、樋部は、電力変換装置本体の通電部を避けながら、浸入した水を導くように形成されている。このように構成すれば、通電部に浸入した水がかかるのを抑制することができるので、通電部に不具合が生じるのを確実に抑制することができる。
【００１３】
上記導水部が樋部を有する構成において、好ましくは、樋部は、筐体の内側面に設けられている。このように構成すれば、筐体の内側面を伝うように流れる水を、樋部により確実に受け止めることができるので、樋部により、筐体の内側面を伝うように流れる水を検知部に効果的に導くことができる。
【００１４】
上記筐体が導水部を含む構成において、好ましくは、導水部は、筐体の内部に浸入した水が貯留される貯留部を有し、検知部は、貯留部に配置されている。このように構成すれば、貯留部により、筐体の内部に浸入した水を貯留することができるので、貯留部に配置された検知部により、浸入した水を検知しやすくすることができる。また、微量の水が筐体内部に連続的に浸入しているような場合などにも、貯留部に水が徐々に貯留されることにより、検知部によって容易に浸入する水を検知することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、筐体は、筐体の外側面から外側に向かって突出する突出部をさらに含み、貯留部は、突出部の内部に設けられている。このように構成すれば、筐体の内部に配置される電力変換装置本体から離間した位置に貯留部を設けることができるので、電力変換装置本体に水がかかるのをより抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、筐体は、筐体の外部の機器と筐体の内部の電力変換装置本体とを電気的に接続する配線を、筐体の内部に引き込むための配線引込部を含み、検知部は、配線引込部を介して筐体の内部へ浸入する水を検知するように構成されている。このように構成すれば、配線引込部を介して筐体の内部に浸入する水を確実に検知することができる。
【００１７】
上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、制御部は、検知部から水を検知した旨の水検知信号を受信するとともに、水検知信号を鉄道車両に送信するように構成されている。このように構成すれば、制御部により、水検知信号を鉄道車両に送信することができるので、鉄道車両において、水検知信号に基づいて、筐体の内部への水の浸入を運転士に通知することができる。また、水検知信号を受信したことに基づいて、主回路部への通電を停止させる制御などを、制御部により行うことができるので、電力変換装置本体に不具合が生じるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、筐体の内部に水が浸入した状態で放置されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による編成状態の高速鉄道車両を示した概略側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による高速鉄道車両のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による高速鉄道車両を下方から見た斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による電力変換装置を下方から見た斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態による電力変換装置の上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による電力変換装置の天板を取り外した状態を示した上面図である。
【図７】図５の３００−３００線に沿った断面図である。
【図８】図５および図７の３１０−３１０線に沿った断面図である。
【図９】図５および図７の３２０−３２０線に沿った断面図である。
【図１０】図５および図７の３３０−３３０線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による高速鉄道車両のブロック図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による電力変換装置の側板を内側から見た側面図である。
【図１３】図１２の３４０−３４０線に沿った断面図である。
【図１４】図１２の３５０−３５０線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
［高速鉄道車両の構成］
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による鉄道車両用電力変換装置１００（以下、電力変換装置１００と称する）が設置される高速鉄道車両１０の構成について説明する。
【００２２】
高速鉄道車両１０は、複数の車両が編成された状態で、たとえば、１８０ｋｍ／ｈ以上で走行する高速鉄道車両である。高速鉄道車両１０は、図１に示すように、交流電源としての架線１から供給される電力により走行するように構成されている。なお、第１実施形態では、高速鉄道車両１０が進行方向（Ｘ方向）のうち、Ｘ１方向側からＸ２方向側に向かって走行する場合について説明する。また、高速鉄道車両１０は、特許請求の範囲の「鉄道車両」の一例である。
【００２３】
高速鉄道車両１０の先頭車両（最もＸ１方向側に位置する車両）には、運転士が運転を行う運転台１０ａが設けられている。運転台１０ａには、運転士が高速鉄道車両１０を運転するためのハンドル（図示せず）などが配置されている。また、図２に示すように、運転台１０ａには、種々の異常を、点灯、表示および音声などにより運転士に報知するための通知部１０ｂが設けられている。
【００２４】
高速鉄道車両１０は、図１および図３に示すように、車体１１と、パンタグラフ１２と、電力変換装置１００と、誘導電動機および空調機器などの電気機器１３とを備えている。
【００２５】
図４に示すように、車体１１の底部１１ａには、電力変換装置１００を吊り下げた状態で取り付けるための、一対のレール１１ｂが設けられている。これにより、電力変換装置１００は、高速鉄道車両１０の車体１１の底部１１ａの下方（Ｚ２方向）に取り付けられている。
【００２６】
パンタグラフ１２は、図１に示すように、架線１から電力を受け取る役割を有する。電力変換装置１００は、図示しない変圧器により変圧されたパンタグラフ１２からの交流電圧を、所望の３相交流電圧および周波数に変換して電気機器１３などに出力する役割を有する。
【００２７】
［電力変換装置の構成］
次に、図４〜図１０を参照して、本発明の第１実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。
【００２８】
電力変換装置１００は、図５に示すように、金属製の筐体２０と、筐体２０の内部に配置される電力変換装置本体３０（図６参照）と、筐体２０を車体１１のレール１１ｂに取り付けるための複数（６個）の取付部４０とを含んでいる。筐体２０は、３つの機器室２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに区分けされている。機器室２０ａは、筐体２０の枕木方向（Ｙ方向）の中央に位置し、機器室２０ｂは、筐体２０の枕木方向の一方側（Ｙ１方向側）に位置し、機器室２０ｃは、筐体２０の枕木方向の他方側（Ｙ２方向側）に位置している。
【００２９】
電力変換装置本体３０は、図６に示すように、機器室２０ａに配置される主回路部３１と、機器室２０ｂに配置される制御部３２と、機器室２０ｃに配置される電気機器群３３とを含んでいる。主回路部３１は、パンタグラフ１２（図１参照）からの交流電圧を、所望の３相交流電圧および周波数に変換する機能を有する。
【００３０】
制御部３２は、主回路部３１のスイッチングなどを行うことにより主回路部３１の制御を行う機能を有する。また、制御部３２は、高速鉄道車両１０の運転台１０ａの通知部１０ｂ（図２参照）に電気的に接続されており、電力変換装置本体３０に不具合が生じた場合に、不具合の原因、および、不具合に基づく電力変換装置本体３０での制御結果（一部停止や全体停止）などを通知する機能を有している。電気機器群３３は、主回路部３１における電圧を所定の大きさに制限するための機器などから構成されている。
【００３１】
筐体２０は、図４〜図６に示すように、天板２１と、側板２２、２３、２４および２５と、床板２６とを含んでいる。天板２１は、上側（Ｚ１方向側）に配置され、筐体２０の上面部を構成している。側板２２および２３は、進行方向側（Ｘ方向側）にそれぞれ設けられ、筐体２０の側面部を構成している。側板２４および２５は、枕木方向側（Ｙ方向側）にそれぞれ設けられ、筐体２０の側面部を構成している。床板２６は、下側（Ｚ２方向側）に配置され、筐体２０の下面部を構成している。また、筐体２０は、機器室２０ａと機器室２０ｂとを区切る区切り板２７と、機器室２０ａと機器室２０ｃとを区切る区切り板２８とを含んでいる。
【００３２】
筐体２０のＸ２方向側の側板２３には、図５および図６に示すように、電力変換装置本体３０を点検するための３個の点検窓（図示せず）と、３個の点検窓をそれぞれ外側から覆うカバー部２３ａが形成されている。
【００３３】
図５〜図７に示すように、筐体２０の側板２２のＹ２方向側およびＹ１方向側には、それぞれ、配線引込部５１および５２が形成されている。配線引込部５１は、筐体２０の外部の電気機器１３と筐体２０の内部の電力変換装置本体３０とを電気的に接続する配線６０ａを、筐体２０の内部に引き込むために設けられている。また、配線引込部５１は、機器室２０ｃに対応する位置に形成されている。
【００３４】
配線引込部５１は、図８に示すように、側板２２を貫通する引込孔５１ａと、引込孔５１ａを外側から覆うように配置されるクリート５３と、クリート５３を側板２２の外側面２２ａに固定するためのねじ５１ｂとを含んでいる。
【００３５】
クリート５３は、直方体形状を有しており、絶縁性を有する部材から構成されている。たとえば、クリート５３は、樹脂製である。また、クリート５３は、上側クリート５３ａと下側クリート５３ｂとから構成されている。上側クリート５３ａと下側クリート５３ｂとの間（境界）には、配線６０ａが嵌め込まれる配線孔５３ｃが４個形成されている。そして、４本の配線６０ａを上側クリート５３ａと下側クリート５３ｂとで挟み込んだ状態で、上側クリート５３ａと下側クリート５３ｂとを、ねじ５３ｄを用いて上下方向から固定する。これにより、配線６０ａとクリート５３との隙間が略なくなるような状態で、配線６０ａがクリート５３に保持される。
【００３６】
また、クリート５３の配線孔５３ｃは、筐体２０の外部から内部に向かって上方（Ｚ１方向）に傾斜するように形成されている。これにより、配線孔が外部から内部に向かって下方に傾斜するように形成されている場合と異なり、配線６０ａと配線孔５３ｃとの隙間を伝って、水が筐体２０の外部から内部に浸入しやすくなるのが抑制されている。さらに、筐体２０の内部への水の浸入を抑制するために、側板２２とクリート５３との隙間、および、配線６０ａと配線孔５３ｃとの隙間は、図示しないパテにより止水処理が施されている。
【００３７】
また、配線６０ａは、筐体２０の内部において、主回路端子台６１に接続されている。主回路端子台６１は、筐体２０の天板２１から下方に突出する取付台２１ａに取り付けられている。また、主回路端子台６１は、図示しない配線を介して、電力変換装置本体３０に接続されている。
【００３８】
配線引込部５２は、図５に示すように、筐体２０の外部の電気機器１３と筐体２０の内部の電力変換装置本体３０とを電気的に接続する配線６０ｂを、筐体２０の内部に引き込むために設けられている。また、配線引込部５２は、機器室２０ａに対応する位置に形成されている。
【００３９】
配線引込部５２は、図９に示すように、側板２２を貫通する引込孔５２ａと、引込孔５２ａを覆うように配置された取付板５４とを含んでいる。また、配線引込部５２は、取付板５４を貫通する引込孔５４ａと、引込孔５４ａを外側から覆うように取付板５４に配置されるクリート５５と、クリート５５を取付板５４に固定するためのねじ５２ｂとを含んでいる。
【００４０】
取付板５４は、側板２２の引込孔５２ａをＸ１方向側から覆うように、天板２１および側板２２に取り付けられている。具体的には、取付板５４は、天板２１の上面に溶接により取り付けられる上面部５４ｂと、側板２２の外側面２２ａに溶接により取り付けられる下面部５４ｃとを有している。この結果、取付板５４は、筐体２０の外側面２２ａから外側（Ｘ１方向側）に向かって突出するように筐体２０に形成されている。また、下面部５４ｃの内面は、側板２２に形成された引込孔５２ａの下端面５２ｃと略面一になるように構成されている。
【００４１】
また、取付板５４は、上面部５４ｂと下面部５４ｃとを接続するように、上下方向に延びる側面部５４ｄを有している。側面部５４ｄのうち、Ｘ１方向側の側面部５４ｄは、下方に向かうに従って外部側から内部側に向かって傾斜している。そして、クリート５５は、Ｘ１方向側の側面部５４ｄにおける外側面５４ｅに，引込孔５４ａを覆うように取り付けられている。
【００４２】
クリート５５は、直方体形状を有しており、絶縁性を有する部材から構成されている。また、クリート５５は、上側クリート５５ａと下側クリート５５ｂとから構成されている。上側クリート５５ａと下側クリート５５ｂとの間（境界）には、配線６０ｂが嵌め込まれる配線孔５５ｃが６個形成されている。そして、６本の配線６０ｂを上側クリート５５ａと下側クリート５５ｂとで挟み込んだ状態で、上側クリート５５ａと下側クリート５５ｂとを、ねじ５５ｄを用いて上下方向から固定する。これにより、配線６０ｂとクリート５５との隙間が略なくなるような状態で、配線６０ｂがクリート５５に保持される。
【００４３】
また、クリート５５が傾斜する側面部５４ｄの外側面５４ｅに取り付けられた状態で、クリート５５の配線孔５５ｃは、筐体２０の外部から内部に向かって上方（Ｚ１方向）に傾斜するように形成されている。これにより、配線孔５３ｃと同様に、配線６０ｂと配線孔５５ｃとの隙間を伝って、水が筐体２０の外部から内部に浸入しやすくなるのが抑制されている。さらに、筐体２０の内部への水の浸入を抑制するために、取付板５４とクリート５５との隙間、および、配線６０ｂと配線孔５５ｃとの隙間は、図示しないパテにより止水処理が施されている。
【００４４】
また、配線６０ｂは、筐体２０の内部において、主回路端子台６２に接続されている。主回路端子台６２は、筐体２０の天板２１に取り付けられている。また、主回路端子台６２は、図示しない配線を介して、電力変換装置本体３０に接続されている。
【００４５】
ここで、パテによる止水処理が不十分であることなどに起因して、配線引込部５１では、側板２２とクリート５３との隙間、および、配線６０ａと配線孔５３ｃとの隙間から、引込孔５１ａを通過して、筐体２０の内部に水が浸入する虞がある。同様に、配線引込部５２では、取付板５４とクリート５５との隙間、および、配線６０ｂと配線孔５５ｃとの隙間から、引込孔５２ａおよび５４ａを通過して、筐体２０の内部に水が浸入する虞がある。つまり、引込孔５１ａおよび５２ａを介して、筐体２０の内部に水が浸入する虞がある。なお、引込孔５１ａおよび５２ａは、特許請求の範囲の「水浸入領域」の一例である。
【００４６】
そこで、第１実施形態では、電力変換装置１００には、筐体２０の内部への水の浸入を検知する機構が設けられている。具体的には、筐体２０の内部には、図７に示すように、水を検知する１個の水検知センサ６３と、水検知センサ６３に浸入した水を導く２個の樋部６４、６５および貯留部６６とが設けられている。樋部６４および６５は、それぞれ、引込孔５１ａおよび５２ａに対応するように設けられている。なお、水検知センサ６３は、特許請求の範囲の「検知部」の一例であり、樋部６４、６５および貯留部６６は、特許請求の範囲の「導水部」の一例である。さらに、樋部６４および樋部６５は、それぞれ、特許請求の範囲の「一の樋部」および「他の樋部」の一例である。
【００４７】
２個の樋部６４および６５は、筐体２０における側板２２の内側面２２ｂに、側板２２に沿って枕木方向（Ｙ方向）に延びるように形成されている。樋部６４は、図７、図８および図１０に示すように、水が流通する流通部６４ａと、流通部６４ａの水がＸ２方向側に移動するのを規制する壁部６４ｂとを有している。同様に、樋部６５は、図７〜図１０に示すように、水が流通する流通部６５ａと、流通部６５ａの水がＸ２方向側に移動するのを規制する壁部６５ｂとを有している。
【００４８】
流通部６４ａおよび６５ａは、図８および図１０に示すように、共に、板状に形成されており、内側面２２ｂに対して直交するように、内側面２２ｂに取り付けられている。壁部６４ｂおよび６５ｂは、それぞれ、流通部６４ａおよび６５ａのＸ２方向側の端部から上方に延びるように形成されている。
【００４９】
また、図７に示すように、樋部６４は、機器室２０ｃにおいて、配線引込部５１の引込孔５１ａの下方に形成されている。ここで、樋部６４のＹ１方向側の下端部６４ｃは、引込孔５１ａのＹ１方向側の端部よりもＹ１方向側に位置している。また、樋部６４のＹ２方向側の上端部６４ｄは、引込孔５１ａのＹ２方向側の端部よりもＹ２方向側に位置している。この結果、樋部６４は、引込孔５１ａよりも枕木方向（Ｙ方向）に広い領域に形成されている。
【００５０】
また、樋部６４の流通部６４ａは、Ｙ２方向側の上端部６４ｄからＹ１方向側の下端部６４ｃに向かって、下方（Ｚ２方向）に傾斜している。これにより、配線引込部５１の引込孔５１ａを介して筐体２０の内部に浸入した水は、側板２２の内側面２２ｂに沿って下方に落下して、樋部６４に到達する。そして、樋部６４に到達した水は、流通部６４ａの傾斜により、Ｙ２方向側からＹ１方向側に流れ落ちる。
【００５１】
また、図８に示すように、樋部６５は、機器室２０ａにおいて、配線引込部５２の引込孔５２ａの下方に形成されている。ここで、樋部６５のＹ２方向側の下端部６５ｃは、引込孔５２ａのＹ２方向側の端部よりもＹ２方向側に位置している。また、樋部６５のＹ１方向側の上端部６５ｄは、引込孔５２ａのＹ１方向側の端部よりもＹ１方向側に位置している。この結果、樋部６５は、引込孔５２ａよりも枕木方向（Ｙ方向）に広い領域に形成されている。
【００５２】
また、樋部６５の流通部６５ａは、Ｙ１方向側の上端部６５ｄからＹ２方向側の下端部６５ｃに向かって、下方（Ｚ２方向）に傾斜している。これにより、配線引込部５２の引込孔５２ａを介して筐体２０の内部に浸入した水は、側板２２の内側面２２ｂに沿って下方に落下して、樋部６５に到達する。そして、樋部６５に到達した水は、流通部６５ａの傾斜により、Ｙ１方向側からＹ２方向側に流れ落ちる。
【００５３】
また、樋部６５は、筐体２０の区切り板２８に設けられた貫通孔２８ａを通過して、機器室２０ａと機器室２０ｃとをまたがるように形成されている。また、樋部６５は、機器室２０ａに配置され、通電が行われる主回路部３１を避けながら、浸入した水を機器室２０ａから機器室２０ｃに導くように形成されている。なお、主回路部３１は、特許請求の範囲の「通電部」の一例である。
【００５４】
また、樋部６４の下端部６４ｃは、平面視において、樋部６５よりも上方に配置されているとともに、樋部６５の下端部６５ｃ近傍とオーバーラップしている。これにより、樋部６４の流通部６４ａを流れた水は、樋部６５の流通部６５ａ上に落ちて、樋部６５の流通部６５ａを流れる。
【００５５】
また、第１実施形態では、貯留部６６は、機器室２０ｃにおいて、側板２２の内側面２２ｂに設けられている。また、貯留部６６は、樋部６５の最も下方に位置するＹ１方向側の他方端部の直下に設けられている。この貯留部６６は、底部と３つの側部と筐体２０の側板２２とによりポケット状に形成されている。そして、貯留部６６内（底部の内面上）に、水検知センサ６３が配置されている。この水検知センサ６３は、貯留部６６の内部空間に貯留された水の量が一定量以上になった際に、制御部３２に水検知信号を出力するように構成されている。なお、水検知センサ６３は、図示しない測定端子が水にぬれることによる端子間の抵抗を計測する電気式の水検知センサであってもよいし、水濡れによる光の反射量の変化を計測する光学式の水検知センサであってもよい。
【００５６】
制御部３２は、水検知センサ６３からの水検知信号を受信した場合に、水検知信号を高速鉄道車両１０に送信するように構成されている。そして、水検知信号に基づいて、高速鉄道車両１０の運転台１０ａにおいて、電力変換装置１００において浸水が発生した旨の通知が、通知部１０ｂにより行われる。この結果、電力変換装置１００の点検等を迅速に行わせることが可能である。また、制御部３２は、水検知信号を高速鉄道車両１０に送信しつつ、水検知信号に基づいて、電力変換装置１００の運転（通電）を自動的に停止する制御を行ってもよい。
【００５７】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５８】
第１実施形態では、上記のように、筐体２０の内部に、筐体２０の内部への水の浸入を検知する水検知センサ６３を設ける。これにより、水検知センサ６３により、筐体２０の内部への水の浸入を検知することができるので、水検知センサ６３の検知結果に基づき、電力変換装置本体３０への通電の停止、および、高速鉄道車両１０の運転士への通知などの制御を、電力変換装置１００の制御部３２により行うことができる。この結果、筐体２０の内部に水が浸入した状態で放置されるのを抑制することができるので、電力変換装置本体３０に不具合が生じるのを抑制することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、筐体２０に、水検知センサ６３に浸入した水を導く樋部６４、６５および貯留部６６を設ける。これにより、樋部６４、６５および貯留部６６により、筐体２０の内部に浸入した水を、水検知センサ６３に確実に検知させることができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、筐体２０の外部から内部に水が浸入する引込孔５１ａの下方において、引込孔５１ａを介して筐体２０の内部に浸入した水を水検知センサ６３に導く樋部６４を、下方に向かって傾斜した状態で形成する。また、筐体２０の外部から内部に水が浸入する引込孔５２ａの下方において、引込孔５２ａを介して筐体２０の内部に浸入した水を水検知センサ６３に導く樋部６５を、下方に向かって傾斜した状態で形成する。これにより、引込孔５１ａおよび５２ａから浸入した水を、引込孔５１ａおよび５２ａの下方にそれぞれ形成された樋部６４および６５により受け止めることができる。また、下方に向かって傾斜する樋部６４および６５の傾斜を利用することによって、水検知センサ６３に容易に水を導くことができる。これらの結果、樋部６４および６５により、筐体２０の内部への水の浸入を、水検知センサ６３により確実に検知させることができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、水浸入領域（引込孔５１ａおよび５２ａ）を筐体２０に２個設け、樋部６４を、引込孔５１ａに対応するように形成するとともに、樋部６５を、引込孔５２ａに対応するように形成する。また、樋部６４の下端部６４ｃを、平面視において、樋部６５よりも上方に配置された状態で、樋部６５とオーバーラップさせる。これにより、樋部６４により導かれた水を、樋部６４の下端部６４ｃから、オーバーラップする樋部６５に導くことができる。この結果、複数の樋部６４および６５によって導かれる水を一元化することができるので、引込孔５１ａおよび５２ａ（樋部６４および６５）毎に水検知センサ６３を設ける必要がない。したがって、水検知センサ６３の数を減少させることができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、上記のように、樋部６５を、機器室２０ａに配置され、通電が行われる主回路部３１を避けながら、浸入した水を機器室２０ａから機器室２０ｃに導くように形成する。これにより、主回路部３１に浸入した水がかかるのを抑制することができるので、主回路部３１に不具合が生じるのを確実に抑制することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、上記のように、樋部６４および６５を、筐体２０の内側面２２ｂに設ける。これにより、筐体２０の内側面２２ｂを伝うように流れる水を、樋部６４および６５により確実に受け止めることができるので、樋部６４および６５により、筐体２０の内側面２２ｂを伝う水を水検知センサ６３に効果的に導くことができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、上記のように、水検知センサ６３を、貯留部６６に配置することによって、貯留部６６により、筐体２０の内部に浸入した水を貯留することができるので、貯留部６６に配置された水検知センサ６３により、浸入した水を検知しやすくすることができる。また、微量の水が筐体２０の内部に連続的に浸入しているような場合などにも、貯留部６６に水が徐々に貯留されることにより、水検知センサ６３によって容易に浸入する水を検知することができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、上記のように、水検知センサ６３により、配線引込部５１の引込孔５１ａおよび配線引込部５２の引込孔５２ａを介して筐体２０の内部に浸入する水を確実に検知することができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部３２を、水検知センサ６３から水を検知した旨の水検知信号を受信するとともに、水検知信号を高速鉄道車両１０に送信するように構成する。これにより、制御部３２により、水検知信号を高速鉄道車両１０に送信することができるので、高速鉄道車両１０において、水検知信号に基づいて、筐体２０の内部への水の浸入を運転士に通知することができる。また、水検知信号を受信したことに基づいて、主回路部３１への通電を停止させる制御などを、制御部３２により行うことができるので、電力変換装置本体３０において、地絡などの不具合が生じるのを抑制することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、図１１〜図１４を参照して、本発明の第２実施形態による鉄道車両用電力変換装置２００（以下、電力変換装置２００と称する）の構成について説明する。この第２実施形態の電力変換装置２００では、上記第１実施形態による電力変換装置１００と異なり、取付板５４の内部に貯留部１６６を設けた場合について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態の同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６８】
［電力変換装置の構成］
第２実施形態における高速鉄道車両１１０に設置された電力変換装置２００は、図１１に示すように、上記第１実施形態とは異なり、水検知センサ６３とは別個に水検知センサ１６３を備えている。水検知センサ１６３は、水検知センサ６３と同様に、貯留部１６６の内部空間に貯留された水の量が一定量以上になった際に、制御部３２に水検知信号を出力するように構成されている。なお、高速鉄道車両１１０は、特許請求の範囲の「鉄道車両」の一例である。
【００６９】
電力変換装置２００は、図１２に示すように、上記第１実施形態の筐体２０の代わりに、筐体１２０を含んでいる。筐体１２０は、上記第１実施形態のＸ１方向側の側板２２の代わりに、側板１２２を含んでいる。筐体１２０の側板１２２のＹ２方向側およびＹ１方向側には、それぞれ、配線引込部５１および１５２が形成されている。
【００７０】
配線引込部１５２は、図１３に示すように、側板１２２を貫通する引込孔１５２ａと、引込孔１５２ａを覆うように配置された取付板５４と、引込孔５４ａと、クリート５５と、ねじ５２ｂとを含んでいる。なお、取付板５４は、筐体１２０の外側面２２ａから外側（Ｘ１方向側）に向かって突出するように形成されている。また、取付板５４は、特許請求の範囲の「突出部」の一例である。
【００７１】
ここで、第２実施形態では、側板１２２は、引込孔１５２ａの下端面１５２ｃが、取付板５４の下面部５４ｃの内面よりも上側（Ｚ１方向側）に位置するように形成されている。つまり、側板１２２は、第１実施形態の側板２２とは異なり、取付板５４の下面部５４ｃよりも上方に延びる、仕切り部１２２ｃを有している。この結果、取付板５４の内部に、側板１２２の仕切り部１２２ｃと、取付板５４の下面部５４ｃおよび側面部５４ｄとによって囲まれた貯留部１６６が形成されている。この貯留部１６６は、取付板５４の内部において、取付板５４の内側に浸入した水を貯留する役割を有している。そして、貯留部１６６内（下面部５４ｃの内面上）に、水検知センサ１６３が配置されている。
【００７２】
これにより、配線引込部１５２の取付板５４とクリート５５との隙間、および、配線６０ｂと配線孔５５ｃとの隙間から、取付板５４の内側に浸入した水は、取付板５４の内部に形成された貯留部１６６に貯留される。そして、貯留部１６６内に配置された水検知センサ１６３により、筐体１２０内への水の浸入が検知される。
【００７３】
なお、第２実施形態の電力変換装置２００では、第１実施形態の電力変換装置１００とは異なり、配線引込部１５２に対応する樋部は形成されていない。このため、図１４に示すように、区切り板１２８に樋部を通過させるための貫通孔は設けられていない。また、樋部６４を流れる水は、直接的に貯留部６６に流れ落ちて、水検知センサ６３により検知される。つまり、第２実施形態では、配線引込部５１および１５２に、それぞれ、対応する水検知センサ６３および１６３が設けられている。なお、第２実施形態の電力変換装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の電力変換装置１００の構成と同様である。
【００７４】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７５】
第２実施形態では、上記のように、筐体１２０の内部に、筐体１２０の内部への水の浸入を検知する水検知センサ６３および１６３を設ける。これにより、第１実施形態と同様に、筐体１２０の内部に水が浸入した状態で放置されるのを抑制することができるので、電力変換装置本体３０に不具合が生じるのを抑制することができる。
【００７６】
また、第２実施形態では、上記のように、外側面２２ａから外側に向かって突出する取付板５４の内部に、浸水した水が貯留される貯留部１６６を形成する。これにより、筐体１２０の内部に配置される電力変換装置本体３０（主回路部３１）から離間した位置に貯留部１６６を設けることができるので、電力変換装置本体３０に水がかかるのをより抑制することができる。なお、第２実施形態の電力変換装置２００のその他の効果は、上記第１実施形態の電力変換装置１００の効果と同様である。
【００７７】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許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（変形例）が含まれる。
【００７８】
たとえば、上記第１実施形態では、水検知センサ６３（検知部）と、樋部６４、６５および貯留部６６（導水部）とを、配線引込部５１および５２からの筐体２０の内部への水の浸入を検知するために設ける例を示した。また、上記第２実施形態では、水検知センサ６３および１６３（検知部）と、樋部６４および貯留部１６６（導水部）とを、配線引込部５１および１５２からの筐体１２０の内部への水の浸入を検知するために設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の検知部および導水部などを、配線引込部以外の位置に、筐体内部への水の浸入を検知するために設けてもよい。なお、本発明の検知部および導水部などを、水が浸入する可能性のある位置（水浸入領域）に設けるのが好ましい。
【００７９】
具体的には、たとえば、本発明の検知部および導水部などを、筐体の天板と側板との接合部および床板と側板との接合部などの、筐体の接合部分からの筐体内部への水の浸入を検知するために設けてもよい。また、たとえば、本発明の検知部および導水部などを、筐体の側板に設けられた点検窓からの筐体内部への水の浸入を検知するために設けてもよい。また、たとえば、本発明の検知部および導水部などを、筐体を貫通するように取り付けられたコネクタ装着部からの筐体内部への水の浸入を検知するために設けてもよい。なお、コネクタ装着部とは、コネクタを筐体の外側から装着させることにより、機器同士を電気的に接続させるための部材である。
【００８０】
また、上記第１実施形態では、筐体２０の内部に浸入した水を水検知センサ６３（検知部）に導くために、樋部６４、６５および貯留部６６（導水部）を設けた例を示した。また、上記第２実施形態では、筐体１２０の内部に浸入した水を水検知センサ６３に導くために、樋部６４および貯留部６６（導水部）と、水検知センサ１６３（検知部）に導く貯留部１６６（導水部）とを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、導水部を設けなくてもよい。つまり、導水部により検知部に水を導かずに、検知部により、筐体の内部に浸入した水を直接的に検知してもよい。たとえば、筐体の外部から内部に水が浸入する水浸入領域を囲むように、検知部としての漏液検知帯を設けることによって、筐体の内部に浸入した水を直接的に検知してもよい。
【００８１】
また、上記第１および第２実施形態では、配線引込部５１において、クリート５３を、直接、筐体２０（１２０）の側板２２（１２２）に取り付け、配線引込部５２（１５２）において、クリート５５を、取付板５４を介して、筐体２０（１２０）の側板２２（１２２）に取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、２箇所の配線引込部の両方において、クリートを、直接、筐体の側板に取り付けてもよい。
【００８２】
また、２箇所の配線引込部の両方において、クリートを、取付板を介して、筐体の側板に取り付けてもよい。この際、第２実施形態のように、取付板の内部に貯留部を形成する場合には、２箇所の配線引込部において取付板を共用する（１つの取付板に２つの配線引込部を設ける）ことによって、貯留部を共用することができる。これにより、配線引込部毎に検知部を設ける場合と比べて、検知部の数を減少させることが可能である。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、制御部３２を、水検知センサ６３（１６３）（検知部）からの水検知信号を受信した場合に、水検知信号を高速鉄道車両１０（１１０）（鉄道車両）に送信するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部を介さずに、水検知信号を検知部から鉄道車両に直接送信してもよい。また、たとえば、制御部を、検知部からの水検知信号を受信した場合に、水検知信号を鉄道車両に送信せずに、電力変換装置本体の駆動を停止するなどの制御を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０、１１０  高速鉄道車両（鉄道車両）
２０、１２０  筐体
２２ｂ  内側面
３０  電力変換装置本体
３１  主回路部（通電部）
３２  制御部
５１、５２、１５２  配線引込部
５４  取付板（突出部）
６０ａ、６０ｂ  配線
６３、１６３  水検知センサ（検知部）
６４、６５  樋部（導水部）
６６、１６６  貯留部（導水部）
１００、２００  鉄道車両用電力変換装置
【図１】
0006759728.tif 000002
【図２】
0006759728.tif 000003
【図３】
0006759728.tif 000004
【図４】
0006759728.tif 000005
【図５】
0006759728.tif 000006
【図６】
0006759728.tif 000007
【図７】
0006759728.tif 000008
【図８】
0006759728.tif 000009
【図９】
0006759728.tif 000010
【図１０】
0006759728.tif 000011
【図１１】
0006759728.tif 000012
【図１２】
0006759728.tif 000013
【図１３】
0006759728.tif 000014
【図１４】
0006759728.tif 000015