(57)【要約】【課題】ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる鉄道車両用の電力変換装置を提供する。【解決手段】実施形態の電力変換装置１０は、鉄道車両床下に配置される箱状の筐体１２と、この筐体内に配設された複数の電気品２２，２４，２６と、筐体１２の壁に沿って筐体１２の内部に延びている通風路３２と、筐体１２の内部の空気を通風路３２に通して流す冷却ファン４２とを備えている。【選択図】図１
2013166501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両床下に配置される箱状の筐体と、
前記筐体内に配設された複数の電気品と、
前記筐体の壁に沿って筐体の内部に延びている通風路と、
前記筐体の内部の空気を前記通風路に通して流す冷却ファンとを備えている鉄道車両用の電力変換装置。
【請求項２】
前記電気品の少なくとも一つは取付フレームを介して前記筐体内に固定されており、前記通風路は前記壁と前記取付フレームによって画定されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記壁は、前記筐体の側壁および床壁のいずれかである請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記電気品の少なくとも一つは前記通風路の一部を画定しており、前記通風路に露出している請求項１に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、鉄道車両用の電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両には、例えば、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータや、直流電圧を３相の交流電圧に変換するインバータ等の電力変換装置が搭載されている。このような電力変換装置は、一般に、電力変換ユニットや制御ユニットなどを含む複数の電気品と、これらの電気品を冷却するために装置内の空気を攪拌するファンとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４８５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換装置は小型化が望まれている。しかし、電力変換装置の小型化は、ファンによる電気品の冷却を阻害し、装置内の温度上昇を誘発する。装置内の温度上昇は、例えば、ファンを増設することによって抑えることができる。しかし、ファンなどの電気部品の増設は、装置の小型化を阻害するとともに製造コストの上昇を招く。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる鉄道車両用の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】
【０００６】
実施形態の鉄道車両用の電力変換装置は、鉄道車両床下に配置される箱状の筐体と、筐体内に配設された複数の電気品と、筐体の壁に沿って筐体の内部に延びている通風路と、筐体の内部の空気を通風路に通して流す冷却ファンとを備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る電力変換装置の車両走行方向に沿った断面図。
【図２】図１の電力変換装置の車両幅方向に沿った断面図。
【図３】図１の電力変換装置の内部構造を示す斜視図。
【図４】図１の電力変換装置の車両幅方向に沿った部分断面図。
【図５】第１の実施形態の第１の変形例に係る電力変換装置の車両幅方向に沿った部分断面図。
【図６】第１の実施形態の第２の変形例に係る電力変換装置の車両幅方向に沿った部分断面図。
【図７】第２の実施形態に係る電力変換装置の車両走行方向に沿った断面図。
【図８】図７の電力変換装置の車両幅方向に沿った断面図。
【図９】第３の実施形態に係る電力変換装置の断面図。
【図１０】第３の実施形態の変形例に係る電力変換装置の断面図。
【図１１】第３の実施形態に係る電力変換装置の断面図。
【図１２】第３の実施形態の変形例に係る電力変換装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る鉄道車両用の電力変換装置について図１〜図４を参照しながら説明する。
【０００９】
第１の実施形態に係る電力変換装置１０は、例えば、直流電力を交流電力に変換して電動機や空調装置等に供給する電力変換装置として構成されている。電力変換装置１０は、鉄道車両床下に配置される矩形箱状の筐体１２と、この筐体内に配設された複数の電気品２２，２４，２６と、筐体１２の壁に沿って筐体１２の内部に延びている通風路３２と、筐体１２の内部の空気を通風路３２に通して流す冷却ファン４２とを備えている
筐体１２は、複数の吊り耳１４により鉄道車両１６の床下に艤装され、筐体１２の底面が、レールまたは地面に隙間を置いて対向するように配置される。筐体１２は、周囲の空気によって効率良く冷やされるように、好ましくは、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。
【００１０】
電気品２２は、高損失の電気品すなわち発熱の大きい電気品であり、また電気品２４，２６は、電気品２２に比べて発熱の小さい電気品である。例えば、電気品２２は、電力変換ユニットであり、電気品２４，２６は、電力変換ユニットにスイッチング信号を送受信する制御部、電流や電圧を検出する検出器、電源部などである。電力変換ユニットは、インバータ回路あるいはコンバータ回路を構成する複数の半導体素子を備えている。複数の半導体素子は、例えば、低損失半導体素子であるＳｉＣ素子、あるいは、ＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)、ＧＴＯ等の自己消弧型半導体素子からなり、例えば、ＳｉＣ素子と、このＳｉＣ素子に逆並列に接続されたダイオードとがモジュール化されている。
【００１１】
電気品２２，２６は、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付台２８に取り付けられている。また電気品２４は、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム３４に間隔を置いて取り付けられている。取付フレーム３４は比較的長い部材であり、その長手方向に垂直な断面は逆Ｕ字形状をしている。取付フレーム３４は、好ましくは、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。取付フレーム３４は、これが固定された筐体１２の床壁１２ａと共働して、通風路３２を形成している。言い換えれば、通風路３２は、床壁１２ａと取付フレーム３４によって画定されている。通風路３２は、これに限らないが、車両走行方向Ａに沿って延びている。このように、取付フレーム３４は、電気品２４を筐体１２に固定するための部材と、通風路３２を画定するための部材を兼ねている。図１ではＡ方向を車両走行方向としているが、とくにこの限りではなく枕木方向とすることも可能である。
【００１２】
冷却ファン４２は、電気品２２と通風路３２の間に、電気品２２の比較的近くに配置されている。冷却ファン４２は、例えば、１２０×１２０ｍｍ程度の大きさであり、充分に小型である。冷却ファン４２と電気品２２は、これに限らないが、車両幅方向Ｂに沿って配置されている。冷却ファン４２と通風路３２の間には、冷却ファン４２によって送り出される空気を通風路３２に案内するフード４４が設けられている。フード４４は、通風路３２の一端と冷却ファン４２を空間的に連結している。図２ではＢ方向を車両幅方向としているが、とくにこの限りではなく車両進行方向とすることも可能である。なお、図３では、取付フレーム３４の図示を優先し、フード４４の図示を省略している。
【００１３】
この電力変換装置１０では、冷却ファン４２は、筐体１２の内部の空気、特に電気品２２の周辺の空気を吸い込んで通風路３２に送る。その結果、筐体１２の内部の空気は、通風路３２を通って循環される。電気品２２，２４，２６の発熱によって筐体１２の内部の空気が加熱される。電気品２２，２４，２６のうち、電気品２２が最も多くの熱を発するため、電気品２２の周辺の空気は、筐体１２の内部において最も温度が高い高温空気４６になる。この高温空気４６は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路３２に送られる。筐体１２の床壁１２ａは、周囲の空気にさらされており、高温空気４６に比べて常に低温に保たれている。また、床壁１２ａに機械的に接触している取付フレーム３４も高温空気４６に比べて常に低温に保たれている。このため、通風路３２に送られてきた高温空気は、通風路３２を通過する際に、床壁１２ａと取付フレーム３４によって冷却され、低温空気となって通風路３２を出る。通風路３２を出た低温空気は、筐体１２の内部に広がり、電気品２２，２４，２６に当たって電気品２２，２４，２６を冷却する一方、冷却空気自体は電気品２２，２４，２６によって加熱される。電気品２２，２４，２６に当たった空気はいずれ冷却ファン４２によって再び吸い込まれる。
【００１４】
つまり、筐体１２の内部の空気は、電気品２２，２４，２６によって加熱され、冷却ファン４２によって通風路３２に送られ、通風路３２を通過する際に冷却され、通風路３２の通過後に電気品２２，２４，２６に当たりこれらを冷却するというように循環される。
【００１５】
この電力変換装置１０によれば、冷却ファン４２によって吸い込まれた空気は、通風路３２によって冷却されたのちに電気品２２，２４，２６に当たるので、電気品２２，２４，２６が効率良く冷却され、装置内の温度上昇が好適に抑えられる。また、床壁１２ａと共に通風路３２を画定する取付フレーム３４は、電気品２４を筐体１２に固定するための部材を兼ねており、もともと必要な部材であるとともに、単純な形状の構造体であるので、電力変換装置１０の小型化を阻害するおそれがほとんどない。つまり、電力変換装置１０の構成は小型化に適している。
【００１６】
これにより、小型化に好適な鉄道車両用の電力変換装置、具体的には、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００１７】
（第１の変形例）
第１の実施形態の第１の変形例に係る電力変換装置を図５に示す。図５は、前述した実施形態に係る電力変換装置の図４に示された断面に対応する断面を示している。図５において、図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００１８】
この変形例に係る電力変換装置１０は、通風路３２を通る空気の冷却効率を高めるために、通風路３２の内側に配置された放熱器５２をさらに備えている。放熱器５２は、筐体１２の床壁１２ａに固定されている。放熱器５２は、互いに隙間を置いて並んでいる複数の放熱フィン５２ａを備えている。放熱フィン５２ａは、通風路３２の長手方向に沿って延びている。放熱器５２は、床壁１２ａと熱的に良好に接続されていることが好ましく、このため、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。
【００１９】
この電力変換装置１０では、複数の放熱フィン５２ａを備えた放熱器５２が通風路３２の内側に配置されているため、前述した実施形態と比較して、通風路３２の内側表面が増大されている。通風路３２を通る空気は、床壁１２ａと取付フレーム３４と熱交換をおこなうことに加えて、放熱器５２の特に放熱フィン５２ａと効果的に熱交換をおこなう。その結果、通風路３２を通過する空気が、前述した実施形態と比較して、より効果的に冷却される。
【００２０】
この電力変換装置１０によれば、前述した実施形態と比較して、通風路３２を通過する空気がより効果的に冷却されるので、装置内の温度上昇がより好適に抑えることができる。
【００２１】
（第２の変形例）
第１の実施形態の第２の変形例に係る電力変換装置を図６に示す。図６は、図４や図５に示された断面に対応する断面を示している。図６において、図４や図５に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００２２】
この変形例に係る電力変換装置１０は、通風路３２を通る空気の冷却効率を高めるために、通風路３２の内側に配置された放熱器５２と、筐体１２の外側に配置された放熱器５４をさらに備えている。放熱器５２の詳細は、前述した第１の変形例と同様である。放熱器５４は、筐体１２の床壁１２ａに固定されている。放熱器５４は、互いに隙間を置いて並んでいる複数の放熱フィン５４ａを備えている。放熱フィン５４ａは、通風路３２の長手方向に沿って延びている。放熱器５４は、床壁１２ａと熱的に良好に接続されていることが好ましく、このため、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。
【００２３】
この電力変換装置１０では、通風路３２の内側に放熱器５２が配置されているため、第１の変形例で説明したように、通風路３２を通過する空気が、前述した実施形態と比較して、より効果的に冷却される。また、複数の放熱フィン５４ａを備えた放熱器５４が筐体１２の外側に配置されているため、前述した実施形態と比較して、周囲の空気にさらされる電力変換装置１０の全体の表面積が増大されている。このため、電気品２２，２４，２６（図６では２４のみ図示）の発熱に伴う筐体１２の床壁１２ａの温度上昇がより効果的に抑えられる。このため、筐体１２の床壁１２ａの温度はより低温に保たれる。その結果、やはり、通風路３２を通過する空気が、前述した実施形態と比較して、より効果的に冷却される。
【００２４】
この電力変換装置１０によれば、前述した実施形態と比較して、また前述した第１の変形例と比較しても、通風路３２を通過する空気がより効果的に冷却されるので、装置内の温度上昇がより好適に抑えることができる。
【００２５】
この電力変換装置１０において、放熱器５２を省略する変形もまた可能である。
【００２６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る鉄道車両用の電力変換装置について図７と図８を参照しながら説明する。図７と図８において、図１〜図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１の実施形態と同様である。
【００２７】
第２の実施形態に係る電力変換装置１０は、鉄道車両床下に配置される矩形箱状の筐体１２と、この筐体内に配設された複数の電気品２２，２４，２６と、筐体１２の壁に沿って筐体１２の内部に延びている一対の通風路６２と、筐体１２の内部の空気を通風路６２に通して流す冷却ファン４２とを備えている
電気品２２，２６は、図示しない取付台２８を介して筐体１２に固定されている。各電気品２４は、筐体１２の天井壁１２ｂに固定された各取付フレーム６４に取り付けられている。各取付フレーム６４は比較的長い部材であり、その長手方向に垂直な断面は逆Ｕ字形状をしている。取付フレーム６４は、好ましくは、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。各取付フレーム６４は、これが固定された筐体１２の天井壁１２ｂと共働して、通風路６２を形成している。言い換えれば、通風路６２は、天井壁１２ｂと取付フレーム６４によって画定されている。通風路６２は、これに限らないが、車両幅方向Ｂに沿って延びている。このように、取付フレーム６４は、電気品２４を筐体１２に固定するための部材と、通風路６２を画定するための部材を兼ねている。
【００２８】
冷却ファン４２は、車両幅方向Ｂに関して、一対の通風路６２の間に、また高さ方向Ｃに関して、電気品２２と通風路６２の間に配置されている。
【００２９】
この電力変換装置１０では、冷却ファン４２は、筐体１２の内部の空気、特に電気品２２の周辺の空気を吸い込んで通風路６２に送る。その結果、筐体１２の内部の空気は、通風路６２を通って循環される。電気品２２，２４，２６の発熱によって筐体１２の内部の空気が加熱される。電気品２２，２４，２６のうち、電気品２２が最も多くの熱を発するため、電気品２２の周辺の空気は、筐体１２の内部において最も温度が高い高温空気４６になる。この高温空気４６は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路６２に送られる。筐体１２は、周囲の空気にさらされており、このため、天井壁１２ｂは、高温空気４６に比べて常に低温に保たれている。また、天井壁１２ｂに機械的に接触している取付フレーム６４も高温空気４６に比べて常に低温に保たれている。このため、通風路６２に送られてきた高温空気は、通風路６２を通過する際に、天井壁１２ｂと取付フレーム６４によって冷却され、低温空気となって通風路６２を出る。通風路６２を出た低温空気は、筐体１２の内部に広がり、電気品２２，２４，２６に当たって電気品２２，２４，２６を冷却する一方、冷却空気自体は電気品２２，２４，２６によって加熱される。電気品２２，２４，２６に当たった空気はいずれ冷却ファン４２によって再び吸い込まれる。
【００３０】
つまり、筐体１２の内部の空気は、電気品２２，２４，２６によって加熱され、冷却ファン４２によって通風路６２に送られ、通風路６２を通過する際に冷却され、通風路６２の通過後に電気品２２，２４，２６に当たりこれらを冷却するというように循環される。
【００３１】
この電力変換装置１０によれば、冷却ファン４２によって吸い込まれた空気は、通風路６２によって冷却されたのちに電気品２２，２４，２６に当たるので、電気品２２，２４，２６が効率良く冷却され、装置内の温度上昇が好適に抑えられる。また、天井壁１２ｂと共に通風路６２を画定する取付フレーム６４は、電気品２４を筐体１２に固定するための部材を兼ねており、もともと必要な部材であるとともに、単純な形状の構造体であるので、電力変換装置１０の小型化を阻害するおそれがほとんどない。つまり、電力変換装置１０の構成は小型化に適している。
【００３２】
これにより、小型化に好適な鉄道車両用の電力変換装置、具体的には、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００３３】
この実施形態においても、第１の実施形態の第１の変形例が適用されてもよい。
【００３４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る鉄道車両用の電力変換装置について図９を参照しながら説明する。
【００３５】
第３の実施形態に係る電力変換装置１０は、鉄道車両床下に配置される矩形箱状の筐体１２と、この筐体内に配設された複数の電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃと、筐体１２の壁に沿って筐体１２の内部に延びている通風路７２と、筐体１２の内部の空気を通風路７２に通して流す冷却ファン４２とを備えている。
【００３６】
電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃのうち、電気品７６Ａは、最も高損失すなわち最も発熱の多い電気品であり、電気品７６Ｂは、最も発熱の少ない電気品であり、電気品７６Ｃは、最も熱耐性の高い電気品である。電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃはいずれも、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム７４に取り付けられている。各取付フレーム７４は、図示されていないが、第１の実施形態の取付フレーム３４と同様に、その長手方向に垂直な断面は逆Ｕ字形状をしている。取付フレーム７４は、好ましくは、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。取付フレーム７４は、筐体１２の床壁１２ａと共働して通風路７２を形成している。言い換えれば、通風路７２は、床壁１２ａと取付フレーム７４によって画定されている。このように、取付フレーム７４は、電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃを筐体１２に固定するための部材と、通風路７２を画定するための部材を兼ねている。
【００３７】
冷却ファン４２は、最も発熱の多い電気品７６Ａの近くに、また、通風路７２の一方の開口の近くに配置されている。
【００３８】
この電力変換装置１０では、最も発熱の大きい電気品７６Ａの周辺の空気は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路７２に送られる。筐体１２の床壁１２ａと取付フレーム７４は比較的低温に保たれているため、通風路７２に送られてきた空気は、通風路７２を通過する際に、床壁１２ａと取付フレーム７４によって冷却される。通風路７２を通過し冷却された空気は、電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃに当たって電気品７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃを冷却する。
【００３９】
この第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００４０】
（変形例）
第３の実施形態の変形例に係る電力変換装置を図１０に示す。図１０において、図９に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、前述した実施形態と同様である。
【００４１】
この変形例に係る電力変換装置１０では、電気品７６Ａは、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム７４Ａに取り付けられており、電気品７６Ｂ，７６Ｃは、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム７４Ｂに取り付けられている。このため、通風路７２には、電気品７６Ａと電気品７６Ｂの間において開口が形成されている。取付フレーム７４Ａ，７４Ｂの構成は、長さの違いを除けば、基本的に、前述した取付フレーム７４と同様である。
【００４２】
この電力変換装置１０では、最も発熱の大きい電気品７６Ａの周辺の空気は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路７２に送られる。筐体１２の床壁１２ａと取付フレーム７４は比較的低温に保たれているため、通風路７２に送られてきた空気は、通風路７２を通過する際に、床壁１２ａと取付フレーム７４によって冷却される。通風路７２の内部を流れる空気の一部は、電気品７６Ａと電気品７６Ｂの間において通風路７２に形成された開口を通って、主に電気品７６Ａ，７６Ｂに当たってこれらを冷却する。また、通風路７２の全体を通り抜けた空気は、主に電気品７６Ｃに当たってこれを冷却する。
【００４３】
この変形例においても、前述した第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００４４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る鉄道車両用の電力変換装置について図１１を参照しながら説明する。
【００４５】
第４の実施形態に係る電力変換装置１０は、鉄道車両床下に配置される矩形箱状の筐体１２と、この筐体内に配設された電気品ユニット８６と、この筐体内に配設された複数の電気品８８Ａ，８８Ｂと、筐体１２の壁に沿って筐体１２の内部に延びている通風路８２と、筐体１２の内部の空気を通風路８２に通して流す冷却ファン４２とを備えている
電気品ユニット８６は、複数の電気品から構成されており、電気品８８Ａ，８８Ｂと比較して多くの熱を発する。電気品ユニット８６は、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム８４Ａ，８４Ｂに掛け渡されて取り付けられている。電気品８８Ａは、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム８４Ｂ，８４Ｃに掛け渡されて取り付けられている。電気品８８Ｂは、筐体１２の床壁１２ａに固定された取付フレーム８４Ｃに取り付けられている。各取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃは、例えば、図示されていないが、第１の実施形態の取付フレーム３４と同様に、その長手方向に垂直な断面は逆Ｕ字形状をしている。取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃは、好ましくは、熱伝導性に優れた部材で構成されているとよい。取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃと電気品ユニット８６と電気品８８Ａは、筐体１２の床壁１２ａと共働して通風路８２を形成している。言い換えれば、通風路８２は、床壁１２ａと取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃと電気品ユニット８６と電気品８８Ａによって画定されている。また別の見方によれば、電気品ユニット８６は、通風路８２の一部すなわち上面を画定している。
【００４６】
取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃが個別の部品で構成され、取付フレーム８４Ａ，８４Ｂの間と取付フレーム８４Ｂ，８４Ｃの間において通風路８２の側面が開口していてもよい。または、そのような通風路８２の側面の開口は、板状の部材によって、または取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃが一体の部品で構成されることによって塞がれていてもよい。
【００４７】
冷却ファン４２は、最も発熱の多い電気品ユニット８６の近くに、また、通風路８２の一方の開口の近くに配置されている。
【００４８】
この電力変換装置１０では、最も発熱の大きい電気品ユニット８６の周辺の空気は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路８２に送られる。筐体１２の床壁１２ａと取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃは比較的低温に保たれているため、通風路８２に送られてきた空気は、通風路８２を通過する際に、床壁１２ａと取付フレーム８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃによって冷却される。電気品ユニット８６と電気品８８Ａは、通風路８２の一部を画定しており、従って、通風路８２に露出している。このため、電気品ユニット８６と電気品８８Ａは、通風路８２を流れる冷却された空気によって冷却される。通風路８２を通過し冷却された空気は、主に電気品８８Ｂに当たって電気品８８Ａ，８８Ｂを冷却する。
【００４９】
この第４の実施形態においても、前述した第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００５０】
（変形例）
第４の実施形態の変形例に係る電力変換装置を図１２に示す。図１２において、図１１に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００５１】
この変形例に係る電力変換装置１０では、電気品ユニット８６は、通風路８２の全長にわたって延びている。電気品ユニット８６は、不図示の取付台を介して筐体１２の床壁１２ａに固定されている。電気品ユニット８６は、筐体１２の床壁１２ａおよび不図示の取付台と共働して通風路８２を形成している。言い換えれば、通風路８２は、床壁１２ａと電気品ユニット８６と不図示の取付台によって画定されている。また別の見方によれば、電気品ユニット８６は、通風路８２の全長にわたって、通風路８２の一部すなわち上面を画定している。
【００５２】
不図示の取付台は、通風路８２の長手方向に電気品ユニット８６の全長にわたって延びていて通風路８２の側面を画定してもよく、また通風路８２の長手方向に分散して存在していて通風路８２の側面を部分的に画定してもよい。
【００５３】
この電力変換装置１０では、電気品ユニット８６の周辺の空気は、冷却ファン４２によって吸い込まれて通風路８２に送られる。筐体１２の床壁１２ａは比較的低温に保たれているため、通風路８２に送られてきた空気は、通風路８２を通過する際に、床壁１２ａによって冷却される。電気品ユニット８６は、通風路８２の上面を画定しており、従って、通風路８２に露出している。このため、電気品ユニット８６は、通風路８２を流れる冷却された空気によって冷却される。また電気品ユニット８６は、通風路８２を通過し冷却された空気によっても冷却される。また、通風路８２を通過し冷却された空気は不図示の他の電気品も冷却し得る。
【００５４】
この変形例においても、前述した第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることのできる電力変換装置が得られる。
【００５５】
以上に述べた少なくともひとつの実施形態の鉄道車両用の電力変換装置によれば、筐体の壁に沿って筐体の内部に延びている通風路と、筐体の内部の空気を通風路に通して流す冷却ファンを備えていることにより、ファンなどの電気部品の増設を必要とすることなく小型化に伴う装置内の温度上昇を好適に抑えることが可能となる。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５７】
例えば、前述した実施形態はいずれも、発熱の多い電気品の近くに冷却ファンが配置されており、発熱の多い電気品の周辺の空気を冷却ファンが通風路に送る構成であるが、レイアウト上の制約などから、発熱の多い電気品の近くに冷却ファンを配置できない場合などには、発熱の多い電気品から遠い側の通風路の開口の近くに冷却ファンを配置し、発熱の多い電気品の周辺の空気を冷却ファンが通風路を通して吸引する構成としてもよい。
【００５８】
また、前述した実施形態では、通風路の一部を画定する取付フレームが筐体の床壁または天井壁に固定された構成であるが、取付フレームが筐体の側壁に固定された構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…電力変換装置、１２…筐体、１２ａ…床壁、１２ｂ…天井壁、１４…吊り耳、１６…鉄道車両、２２，２４，２６…電気品、２８…取付台、３２…通風路、３４…取付フレーム、４２…冷却ファン、４４…フード、４６…高温空気、５２，５４…放熱器、５２ａ，５４ａ…放熱フィン、６２…通風路、６４…取付フレーム、７２…通風路、７４，７４Ａ，７４Ｂ…取付フレーム、７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ…電気品、８２…通風路、８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ…取付フレーム、８６…電気品ユニット、８８Ａ，８８Ｂ…電気品。
【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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