特開 2022-160801 鉄道車両用電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022160801

(43)【公開日】2022-10-20

(54)【発明の名称】鉄道車両用電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   B61C 17/12 20060101AFI20221013BHJP

   B61D 17/00 20060101ALI20221013BHJP

【ＦＩ】

B61C17/12 A

B61D17/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021065231

(22)【出願日】2021-04-07

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】桑原 隆

(57)【要約】

【課題】筐体通気口から侵入した粉塵によりフィルタに目詰まりが生じ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。
【解決手段】この鉄道車両用電力変換装置１００では、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間を通気する通気流路３０に配置されたフィルタ４１は、通気流路３０の入口としての筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て、筐体通気口２１とずれた位置に配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、
電力変換部と、
前記電力変換部を収容する筐体と、
前記筐体の内部と前記筐体の外部との間を通気する通気流路に配置されたフィルタと、を備え、
前記筐体は、前記筐体の外部に露出するように前記筐体の外表面に設けられ、前記通気流路の入口としての筐体通気口を含み、
前記フィルタは、前記筐体通気口側から見て、前記筐体通気口とずれた位置に配置されている、鉄道車両用電力変換装置。

【請求項2】

前記筐体通気口は、前記筐体の側面に設けられており、
前記フィルタは、前記筐体通気口よりも高い位置に配置されている、請求項１に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項3】

前記フィルタと前記筐体通気口との間に設けられ、前記筐体通気口を介して流入した空気を迂回させるように、前記フィルタの通気入口よりも前記筐体の内部側まで突出して延びる内部側突出部分を含む突出部材をさらに備える、請求項２に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項4】

前記内部側突出部分は、前記筐体の内部側に向かうにしたがって下方側に向かうように傾斜している、請求項３に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項5】

前記突出部材は、前記内部側突出部分により迂回された空気を上方の前記フィルタの通気入口側に導くガイド開口をさらに含む、請求項３または４に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項6】

前記フィルタを取り囲むとともに、前記フィルタとともにフィルタユニットを構成するフィルタ囲み部材と、
前記筐体の側面に設けられ、前記フィルタユニットが収容される凹状のフィルタユニット収容部と、をさらに備え、
前記フィルタユニット収容部は、前記筐体通気口よりも高い位置に配置されている、請求項２～５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】

前記フィルタユニットは、前記筐体の外部側に設けられたユニット通気入口を含み、
前記ユニット通気入口は、前記フィルタユニットの下端部よりも高い位置に配置されている、請求項６に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項8】

前記フィルタユニットは、前記ユニット通気入口と略同じ高さ位置で前記筐体の内部側に設けられたユニット通気出口をさらに含み、
前記フィルタユニット収容部は、前記筐体の内部に通じる筐体内部通気口を含み、
前記ユニット通気出口は、前記筐体内部通気口と略同じ高さ位置で前記筐体内部通気口に隣り合うように設けられている、請求項７に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項9】

前記筐体は、前記フィルタユニット収容部に対応する位置に設けられ、前記フィルタユニットを前記フィルタユニット収容部から取り外すためのフィルタユニット用開口部を含み、
前記フィルタユニット用開口部を覆うように前記筐体に対して着脱可能に取り付けられたフィルタカバーをさらに備える、請求項６～８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10】

前記フィルタカバーの外周部と前記フィルタユニット収容部の外周部との間に設けられたシール部材をさらに備え、
前記フィルタカバーの外周部は、前記筐体の外部側に向かって突出している、請求項９に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項11】

前記通気流路は、前記筐体の内部と前記筐体の外部との間の気圧差を抑制するために、前記筐体の内部と前記筐体の外部との間を通気するように構成されている、請求項１～１０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し、特に、筐体の外表面に設けられた筐体通気口を含む筐体を備える鉄道車両用電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、筐体の外表面に設けられた筐体通気口を含む筐体を備える鉄道車両用電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、筐体の外表面に点検用のカバー部材が取り付けられた鉄道車両用電力変換装置が記載されている。上記特許文献１に記載の鉄道車両用電力変換装置では、カバー部材には、筐体の内部と筐体の外部との間を通気するための開口部（筐体通気口）が形成されている。そして、カバー部材には、筐体の内部側から開口部を覆うようにフィルタが取り付けられている。すなわち、上記特許文献１に記載の鉄道車両用電力変換装置では、開口部からフィルタまでの通気の経路が直線状になっているとともに、開口部からフィルタまでの距離が比較的短くなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１２４５３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に記載の鉄道車両用電力変換装置では、開口部（筐体通気口）からフィルタまでの通気の経路が直線状になっているとともに、開口部からフィルタまでの距離が比較的短くなっているので、開口部から侵入した粉塵がフィルタに到達し易い。すなわち、フィルタに粉塵による目詰まりが生じ易い。このため、開口部（筐体通気口）から侵入した粉塵によりフィルタに目詰まりが生じるのを抑制することが可能な鉄道車両用電力変換装置が望まれている。

【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、筐体通気口から侵入した粉塵によりフィルタに目詰まりが生じ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は、鉄道車両に搭載される鉄道車両用電力変換装置であって、電力変換部と、電力変換部を収容する筐体と、筐体の内部と筐体の外部との間を通気する通気流路に配置されたフィルタと、を備え、筐体は、筐体の外部に露出するように筐体の外表面に設けられ、通気流路の入口としての筐体通気口を含み、フィルタは、筐体通気口側から見て、筐体通気口とずれた位置に配置されている。

【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、筐体の内部と筐体の外部との間を通気する通気流路に配置されたフィルタは、通気流路の入口としての筐体通気口側から見て、筐体通気口とずれた位置に配置されている。これにより、通気流路における筐体通気口からフィルタまでの経路が少なくとも直線状にはならないとともに、筐体通気口を覆うようにフィルタが取り付けられる場合（フィルタが筐体通気口側から見て筐体通気口とずれていない位置に配置される場合）と比較して、通気流路における筐体通気口からフィルタまでの距離が長くなり易い。これにより、筐体通気口から侵入した粉塵がフィルタに到達しにくい。その結果、筐体通気口から侵入した粉塵によりフィルタに目詰まりが生じるのを抑制することができる。

【0009】

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、筐体通気口は、筐体の側面に設けられており、フィルタは、筐体通気口よりも高い位置に配置されている。このように構成すれば、通気流路における筐体通気口からフィルタまでの経路が下方側から上方側に向かう部分を含むので、筐体通気口から侵入した粉塵に加えて、筐体通気口から侵入した水が上方のフィルタまで到達するのを抑制することができる。したがって、上記筐体通気口が筐体の側面に設けられておりフィルタが筐体通気口よりも高い位置に配置される構成は、上記一の局面による鉄道車両用電力変換装置が鉄道車両において風雨にさらされやすい位置に設けられる場合に、特に効果的である。

【0010】

この場合、好ましくは、フィルタと筐体通気口との間に設けられ、筐体通気口を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタの通気入口よりも筐体の内部側まで突出して延びる内部側突出部分を含む突出部材をさらに備える。このように構成すれば、内部側突出部分が突出している分だけ、通気流路における筐体通気口からフィルタまでの経路に大きく曲がる部分が含まれるとともに、通気流路における筐体通気口からフィルタまでの距離が長くなるので、内部側突出部分がない場合と比較して、筐体通気口から侵入した粉塵および水がフィルタに到達しにくい。その結果、筐体通気口から侵入した粉塵および水がフィルタまで到達するのをより抑制することができる。

【0011】

上記内部側突出部分を含む突出部材を備える構成において、好ましくは、内部側突出部分は、筐体の内部側に向かうにしたがって下方側に向かうように傾斜している。このように構成すれば、内部側突出部分が筐体の内部側に向かうにしたがって下方側に傾斜している分だけ大きく迂回されるので、内部側突出部分が筐体の内部側に向かうにしたがって下方側に傾斜していない場合と比較して、筐体通気口から侵入した粉塵および水がフィルタにより到達しにくい。また、筐体通気口から侵入して筐体の内部側に向かう水が、下方側に傾斜している内部側突出部分に当たって下方に落ちやすくなるので、筐体通気口から侵入した水が上方のフィルタまで到達するのを効果的に抑制することができる。

【0012】

上記内部側突出部分を含む突出部材を備える構成において、好ましくは、突出部材は、内部側突出部分により迂回された空気を上方のフィルタの通気入口側に導くガイド開口をさらに含む。このように構成すれば、ガイド開口を介して、筐体通気口を介して流入した後に内部側突出部分により迂回された空気をフィルタの通気入口側（ひいてはフィルタ）に容易に導くことができる。

【0013】

上記フィルタが筐体通気口よりも高い位置に配置されている構成において、好ましくは、フィルタを取り囲むとともに、フィルタとともにフィルタユニットを構成するフィルタ囲み部材と、筐体の側面に設けられ、フィルタユニットが収容される凹状のフィルタユニット収容部と、をさらに備え、フィルタユニット収容部は、筐体通気口よりも高い位置に配置されている。このように構成すれば、フィルタユニット収容部に収容されたフィルタユニットが筐体通気口よりも高い位置に配置されるので、フィルタがフィルタユニットを構成する（フィルタがユニット化されている）場合でも、フィルタを、筐体通気口よりも高い位置に確実に配置することができる。また、フィルタがフィルタ囲み部材によって取り囲まれた状態でユニット化されているので、フィルタがユニット化されていない場合（剥き出しの場合）と比較して、通気流路においてフィルタユニットを容易に配置することができる。

【0014】

この場合、好ましくは、フィルタユニットは、筐体の外部側に設けられたユニット通気入口を含み、ユニット通気入口は、フィルタユニットの下端部よりも高い位置に配置されている。このように構成すれば、ユニット通気入口がフィルタユニットの下端部に配置されている場合と比較して、筐体通気口から侵入した粉塵および水がユニット通気入口まで到達しにくい。その結果、筐体通気口から侵入した粉塵および水がフィルタまで到達するのをより一層抑制することができる。

【0015】

上記ユニット通気入口がフィルタユニットの下端部よりも高い位置に配置されている構成において、好ましくは、フィルタユニットは、ユニット通気入口と略同じ高さ位置で筐体の内部側に設けられたユニット通気出口をさらに含み、フィルタユニット収容部は、筐体の内部に通じる筐体内部通気口を含み、ユニット通気出口は、筐体内部通気口と略同じ高さ位置で筐体内部通気口に隣り合うように設けられている。このように構成すれば、通気流路におけるフィルタと筐体内部通気口との経路が直線状になるとともに、通気流路におけるフィルタから筐体内部通気口までの距離が比較的短くなる。その結果、通気流路において、筐体通気口から侵入した粉塵および水がフィルタまで到達するのを抑制するのに寄与しない部分（通気流路におけるフィルタと筐体内部通気口との間の部分）が複雑になるのを抑制することができるとともに必要以上に長くなるのを抑制することができる。

【0016】

上記フィルタユニット収容部が筐体通気口よりも高い位置に配置されている構成において、好ましくは、筐体は、フィルタユニット収容部に対応する位置に設けられ、フィルタユニットをフィルタユニット収容部から取り外すためのフィルタユニット用開口部を含み、フィルタユニット用開口部を覆うように筐体に対して着脱可能に取り付けられたフィルタカバーをさらに備える。このように構成すれば、筐体からフィルタカバーを取り外すことによって、フィルタユニットをフィルタユニット収容部からフィルタユニット用開口部を介して容易に取り外すことができる。その結果、フィルタユニットを構成するフィルタの点検、清掃（フィルタに付着した粉塵の除去）および交換を容易に行うことができる。

【0017】

この場合、好ましくは、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部との間に設けられたシール部材をさらに備え、フィルタカバーの外周部は、筐体の外部側に向かって突出している。このように構成すれば、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部との間に設けられたシール部材により、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部との間からフィルタユニット収容部に水が浸入するのを抑制することができる。また、フィルタカバーの外周部が突出することによりフィルタカバーの外周部の剛性が向上するので、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部とによってシール部材を挟み込んだ場合に、フィルタカバーの外周部に曲がりが生じるのを抑制することができる。その結果、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部との間に隙間が形成されるのを抑制することができるので、フィルタカバーの外周部とフィルタユニット収容部の外周部との間からフィルタユニット収容部に水が浸入するのを効果的に抑制することができる。

【0018】

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、通気流路は、筐体の内部と筐体の外部との間の気圧差を抑制するために、筐体の内部と筐体の外部との間を通気するように構成されている。このように構成すれば、通気流路により、鉄道車両のトンネルの入出時に、筐体の内部と筐体の外部との間の気圧差を抑制して、筐体および筐体に収容された電力変換部等に気圧差に起因する負荷がかかるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、上記のように、フィルタに粉塵による目詰まりが生じ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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が搭載される鉄道車両を示した図である。

【図2】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置の筐体通気口の周辺を示した斜視図である。

【図3】図２の９００－９００線に沿った断面図である。

【図4】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置においてユニット収容部からフィルタユニットを取り外した状態を示した斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置においてユニット収容部および水切り部材を筐体から分解した状態の斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置において筐体からカバー部材、シール部材およびユニット収容部を筐体から分解した状態を示した斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置において筐体からカバー部材およびシール部材を取り外した状態を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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。

【0022】

図１～図７を参照して、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置１００の構成について説明する。鉄道車両用電力変換装置１００は、鉄道車両１１０に搭載される電力変換装置である。

【0023】

図１に示すように、鉄道車両１１０は、架線１２１から供給される電力（直流電源）により、レール１２２上を走行するように構成されている。鉄道車両１１０は、車体１１１と、パンタグラフ１１２と、車体１１１を走行させる駆動輪１１３と、駆動輪１１３を回転させる誘導電動機１１４と、鉄道車両用電力変換装置１００と、を備えている。

【0024】

パンタグラフ１１２は、架線１２１に供給されている電力を受電（集電）する。鉄道車両用電力変換装置１００は、架線１２１から入力される直流電圧を交流電圧に変換する電力変換部１０を備える。鉄道車両用電力変換装置１００は、鉄道車両１１０の走行時に、電力変換部１０により架線１２１からの電力を変換して、誘導電動機１１４の回転制御を行う。

【0025】

鉄道車両用電力変換装置１００は、車体１１１の底部１１１ａの下方側（Ｚ２側）に取り付けられている。すなわち、鉄道車両用電力変換装置１００は、鉄道車両１１０において風雨にさらされやすい位置に設けられている。

【0026】

鉄道車両用電力変換装置１００は、電力変換部１０を収容する筐体２０を備える。図２に示すように、筐体２０は、通気流路３０（図３参照）の入口としての筐体通気口２１を含む。図３に示すように、通気流路３０は、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間の気圧差を抑制するために、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間を通気するように構成されている。

【0027】

図２に示すように、本実施形態では、筐体通気口２１は、筐体２０の外部に露出するように筐体２０の外表面２２に設けられている。具体的には、筐体通気口２１は、筐体２０の側面２２ａに設けられている。なお、筐体通気口２１は、筐体２０に１つのみ設けられている。

【0028】

以下の説明では、上下方向をＺ方向とする。そして、上方（上方側）および下方（下方側）を、それぞれ、Ｚ１側およびＺ２側とする。また、筐体通気口２１が設けられた筐体２０の側面２２ａと直交する方向をＸ方向とする。そして、Ｘ方向において、筐体２０の外部側（筐体通気口２１側）および筐体２０の内部２０ａ側を、それぞれ、Ｘ１側およびＸ２側とする。

【0029】

図３に示すように、鉄道車両用電力変換装置１００は、通気流路３０に配置されたフィルタ４１を備える。フィルタ４１は、通気流路３０を介して、筐体２０の外部から筐体２０の内部２０ａに粉塵が侵入するのを抑制するために設けられている。本実施形態では、フィルタ４１は、筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て、筐体通気口２１とずれた位置に配置されている。具体的には、フィルタ４１は、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている。なお、フィルタ４１は、筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て、筐体通気口２１とオーバラップしない位置に配置されている。

【0030】

本実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタ４１を取り囲むフィルタ囲み部材４２を備える。そして、フィルタ囲み部材４２は、フィルタ４１とともにフィルタユニット４０を構成している。具体的には、フィルタ４１の一部（フィルタ４１の通気入口４１ａおよび通気出口４１ｂ）がフィルタ囲み部材４２の外部に露出するようにフィルタ囲み部材４２によりフィルタ４１が取り囲まれることにより、フィルタ４１とフィルタ囲み部材４２とが一体化（ユニット化）されている。なお、フィルタ囲み部材４２は板金である。

【0031】

フィルタユニット４０は、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に設けられたユニット通気入口４３と、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に設けられたユニット通気出口４４と、を含む。ユニット通気出口４４は、ユニット通気入口４３と略同じ高さ位置で設けられている。ユニット通気入口４３およびユニット通気出口４４は、フィルタ４１がフィルタ囲み部材４２により取り囲まれた状態でフィルタ４１の一部（フィルタ４１の通気入口４１ａおよび通気出口４１ｂ）がフィルタ囲み部材４２の外部に露出するように、フィルタ囲み部材４２に形成された開口部である。なお、ユニット通気入口４３およびユニット通気出口４４は、それぞれ、複数設けられている。

【0032】

本実施形態では、ユニット通気入口４３およびユニット通気出口４４は、フィルタユニット４０の下端部４０ａよりも高い位置に配置されている。具体的には、ユニット通気入口４３およびユニット通気出口４４は、Ｚ方向において、フィルタユニット４０の中央部４０ｂに配置されている。なお、ユニット通気入口４３およびユニット通気出口４４は、Ｚ方向において、フィルタユニット４０の下端部４０ａおよび上端部４０ｃには配置されていない。

【0033】

図４に示すように、本実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００は、筐体２０の側面２２ａに設けられ、フィルタユニット４０が収容される凹状のフィルタユニット収容部５０を備える。そして、フィルタユニット収容部５０は、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている。また、本実施形態では、筐体２０は、フィルタユニット収容部５０に対応する位置に設けられ、フィルタユニット４０をフィルタユニット収容部５０から取り外すためのフィルタユニット用開口部２３を含む。

【0034】

具体的には、筐体２０の側面２２ａにおいて、筐体通気口２１のＺ１側には、フィルタユニット用開口部２３が形成されている。図５に示すように、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に凹む凹状のフィルタユニット取付け部材５１が、筐体２０の側面２２ａに対して、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）からリベット６１により固定されている。フィルタユニット取付け部材５１は、フィルタユニット取付け部材５１のＺ１側の部分およびＺ２側の部分が、それぞれ、フィルタユニット用開口部２３および筐体通気口２１が形成された部分に位置するように、筐体２０に取り付けられている。

【0035】

また、筐体２０の側面２２ａに対して、凹状のフィルタユニット取付け部材５１の内部に収まるように、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）から水切り部材７０（後述する）がリベット６２により固定されている。水切り部材７０は、Ｚ方向において、フィルタユニット用開口部２３と筐体通気口２１との間に位置するように、筐体２０に取り付けられている。これにより、図４に示すように、凹状のフィルタユニット取付け部材５１の内部の水切り部材７０よりもＺ１側には、凹状のフィルタユニット収容部５０が形成されている。なお、水切り部材７０は、特許請求の範囲の「突出部材」の一例である。

【0036】

そして、図３に示すように、筐体２０に対して、フィルタユニット取付け部材５１および水切り部材７０が取り付けられることにより形成されたフィルタユニット収容部５０に、フィルタユニット４０が収容されている。フィルタユニット４０は、フィルタユニット固定ねじ９１によってフィルタユニット取付け部材５１に着脱可能に取り付けられている。フィルタユニット４０のＸ１側には、フィルタ４１の通気入口４１ａ側の空間Ｓ１が形成されている。

【0037】

なお、フィルタユニット取付け部材５１の内部において、フィルタユニット収容部５０と水切り部材７０との間の隙間にはシール処理が施された第１シール部５２ａが設けられている。また、フィルタユニット取付け部材５１の下端部５１ｂと筐体２０の側面２２ａとの間の隙間には、シール処理が施された第２シール部５２ｂが設けられている。

【0038】

本実施形態では、フィルタユニット収容部５０は、筐体２０の内部２０ａに通じる筐体内部通気口５１ａを含む。具体的には、筐体内部通気口５１ａは、フィルタユニット取付け部材５１において、フィルタユニット４０のユニット通気出口４４に対向するように配置されている。すなわち、フィルタユニット４０のユニット通気出口４４は、筐体内部通気口５１ａと略同じ高さ位置で筐体内部通気口５１ａに隣り合うように設けられている。これにより、通気流路３０において、Ｘ１側からＸ２側に向かって、フィルタ４１の通気入口４１ａ側の空間Ｓ１と、フィルタユニット４０のユニット通気入口４３と、フィルタユニット４０のユニット通気出口４４と、フィルタユニット収容部５０の筐体内部通気口５１ａとが、この順に、Ｘ方向に沿って並んでいる。

【0039】

本実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００は、水切り用突出部分７１を含む水切り部材７０を備える。水切り用突出部分７１は、通気流路３０において、フィルタ４１と筐体通気口２１との間に設けられている。水切り用突出部分７１は、筐体通気口２１を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタ４１の通気入口４１ａよりも筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）まで突出して延びている。具体的には、水切り用突出部分７１は、Ｘ方向において、フィルタユニット取付け部材５１のＸ１側の端部から中央部まで延びている。また、本実施形態では、水切り用突出部分７１は、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かうにしたがって下方側（Ｚ２側）に向かうように傾斜している。なお、水切り用突出部分７１は、特許請求の範囲の「内部側突出部分」の一例である。

【0040】

また、本実施形態では、水切り部材７０は、水切り用突出部分７１により迂回された空気を上方（Ｚ１側）のフィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）に導くガイド開口７０ａを含む。具体的には、水切り部材７０は、水切り用突出部分７１に加えて、水切り用突出部分７１の筐体通気口２１側の端部から上方（Ｚ１側）に延びる上方延長部分７２と、上方延長部分７２の上方側（Ｚ１側）の端部から筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に延びる内部側延長部分７３と、を含む。すなわち、水切り部材７０は、Ｚ方向およびＸ方向から見て筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）が開いたＵ字状に形成されている。そして、上方延長部分７２と内部側延長部分７３との接続部分には、フィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）の空間Ｓ１と、Ｕ字状に形成された水切り部材７０の内側の空間Ｓ２とを接続するガイド開口７０ａが形成されている。

【0041】

以上の構成により、通気流路３０の経路は、筐体通気口２１から筐体内部通気口５１ａに向かって、まず、水切り用突出部分７１を迂回するように、Ｘ１側からＸ２側に向かった後、Ｚ２側からＺ１側に向かう。そして、Ｕ字状に形成された水切り部材７０の内側の空間Ｓ２とフィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）の空間Ｓ１とを接続するガイド開口７０ａに導かれるように、Ｘ２側からＸ１側に向かった後、Ｚ２側からＺ１側に向かう。そして、フィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）の空間Ｓ１から筐体内部通気口５１ａまで、フィルタユニット４０を介して、Ｘ１側からＸ２側に向かう。すなわち、本実施形態では、通気流路３０は、複数の略直角に曲がる部分（大きく曲がる部分）を含むクランク状に形成されている。

【0042】

なお、本実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタユニット用開口部２３を覆うように筐体２０に対して着脱可能に取り付けられたフィルタカバー８１を備える。具体的には、図６に示すように、フィルタカバー８１は、フィルタカバー固定ねじ９２により筐体２０に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、図７に示すように、フィルタカバー８１を筐体２０から取り外すことによって、フィルタユニット収容部５０に収容されたフィルタユニット４０に容易にアクセスすることができる。そして、フィルタユニット収容部５０をフィルタユニット取付け部材５１から取り付すことによって、フィルタユニット４０の点検、清掃（フィルタ４１に付着した粉塵の除去）および交換を行うことができる。

【0043】

また、本実施形態では、フィルタカバー８１の外周部８１ａは、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に向かって突出している。具体的には、フィルタカバー８１は、フィルタカバー８１の外周部８１ａがＸ２側に突出するように曲げ加工されている。

【0044】

また、本実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間に設けられたシール部材８２を備える。具体的には、シール部材８２は、フィルタユニット用開口部２３よりも僅かに大きい開口部を含む枠状に形成されている。そして、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとによってシール部材８２を挟み込んだ状態で、フィルタカバー固定ねじ９２によりフィルタカバー８１が筐体２０に対して取り付けられている。

【0045】

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0046】

本実施形態では、上記のように、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間を通気する通気流路３０に配置されたフィルタ４１は、通気流路３０の入口としての筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て、筐体通気口２１とずれた位置に配置されている。これにより、通気流路３０における筐体通気口２１からフィルタ４１までの経路が少なくとも直線状にはならないとともに、筐体通気口２１を覆うようにフィルタ４１が取り付けられる場合（フィルタ４１が筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て筐体通気口２１とずれていない位置に配置される場合）と比較して、通気流路３０における筐体通気口２１からフィルタ４１までの距離が長くなり易い。これにより、筐体通気口２１から侵入した粉塵がフィルタ４１に到達しにくい。その結果、筐体通気口２１から侵入した粉塵によりフィルタ４１に目詰まりが生じるのを抑制することができる。

【0047】

また、本実施形態では、上記のように、筐体通気口２１は、筐体２０の側面２２ａに設けられている。そして、フィルタ４１は、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている。これにより、通気流路３０における筐体通気口２１からフィルタ４１までの経路が下方側（Ｚ２側）から上方側（Ｚ１側）に向かう部分を含むので、筐体通気口２１から侵入した粉塵に加えて、筐体通気口２１から侵入した水が上方（Ｚ１側）のフィルタ４１まで到達するのを抑制することができる。したがって、上記筐体通気口２１が筐体２０の側面２２ａに設けられておりフィルタ４１が筐体通気口２１よりも高い位置に配置される構成は、鉄道車両１１０において風雨にさらされやすい位置に設けられている鉄道車両用電力変換装置１００において、特に効果的である。

【0048】

また、本実施形態では、上記のように、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタ４１と筐体通気口２１との間に設けられ、筐体通気口２１を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタ４１の通気入口４１ａよりも筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）まで突出して延びる水切り用突出部分７１を含む水切り部材７０を備える。これにより、水切り用突出部分７１が突出している分だけ、通気流路３０における筐体通気口２１からフィルタ４１までの経路に大きく曲がる部分が含まれるとともに、通気流路３０における筐体通気口２１からフィルタ４１までの距離が長くなるので、水切り用突出部分７１がない場合と比較して、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がフィルタ４１に到達しにくい。その結果、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がフィルタ４１まで到達するのをより抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態では、上記のように、水切り用突出部分７１は、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かうにしたがって下方側（Ｚ２側）に向かうように傾斜している。これにより、水切り用突出部分７１が筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かうにしたがって下方側（Ｚ２側）に傾斜している分だけ大きく迂回されるので、水切り用突出部分７１が筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かうにしたがって下方側（Ｚ２側）に傾斜していない場合と比較して、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がフィルタ４１により到達しにくい。また、筐体通気口２１から侵入して筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かう水が、下方側（Ｚ２側）に傾斜している水切り用突出部分７１に当たって下方（Ｚ２側）に落ちやすくなるので、筐体通気口２１から侵入した水が上方（Ｚ１側）のフィルタ４１まで到達するのを効果的に抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態では、上記のように、水切り部材７０は、水切り用突出部分７１により迂回された空気を上方（Ｚ１側）のフィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）に導くガイド開口７０ａを含む。これにより、ガイド開口７０ａを介して、筐体通気口２１を介して流入した後に水切り用突出部分７１により迂回された空気をフィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）（ひいてはフィルタ４１）に容易に導くことができる。

【0051】

また、本実施形態では、上記のように、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタ４１を取り囲むとともに、フィルタ４１とともにフィルタユニット４０を構成するフィルタ囲み部材４２を備える。また、鉄道車両用電力変換装置１００は、筐体２０の側面２２ａに設けられ、フィルタユニット４０が収容される凹状のフィルタユニット収容部５０を備える。そして、フィルタユニット収容部５０は、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている。これにより、フィルタユニット収容部５０に収容されたフィルタユニット４０が筐体通気口２１よりも高い位置に配置されるので、フィルタ４１がフィルタユニット４０を構成する（フィルタ４１がユニット化されている）場合でも、フィルタ４１を、筐体通気口２１よりも高い位置に確実に配置することができる。また、フィルタ４１がフィルタ囲み部材４２によって取り囲まれた状態でユニット化されているので、フィルタ４１がユニット化されていない場合（剥き出しの場合）と比較して、通気流路３０においてフィルタユニット４０を容易に配置することができる。

【0052】

また、本実施形態では、上記のように、フィルタユニット４０は、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に設けられたユニット通気入口４３を含む。そして、ユニット通気入口４３は、フィルタユニット４０の下端部４０ａよりも高い位置に配置されている。これにより、ユニット通気入口４３がフィルタユニット４０の下端部４０ａに配置されている場合と比較して、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がユニット通気入口４３まで到達しにくい。その結果、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がフィルタ４１まで到達するのをより一層抑制することができる。

【0053】

また、本実施形態では、上記のように、フィルタユニット４０は、ユニット通気入口４３と略同じ高さ位置で筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に設けられたユニット通気出口４４をさらに含む。また、フィルタユニット収容部５０は、筐体２０の内部２０ａに通じる筐体内部通気口５１ａを含む。そして、ユニット通気出口４４は、筐体内部通気口５１ａと略同じ高さ位置で筐体内部通気口５１ａに隣り合うように設けられている。これにより、通気流路３０におけるフィルタ４１と筐体内部通気口５１ａとの経路が直線状になるとともに、通気流路３０におけるフィルタ４１から筐体内部通気口５１ａまでの距離が比較的短くなる。その結果、通気流路３０において、筐体通気口２１から侵入した粉塵および水がフィルタ４１まで到達するのを抑制するのに寄与しない部分（通気流路３０におけるフィルタ４１と筐体内部通気口５１ａとの間の部分）が複雑になるのを抑制することができるとともに必要以上に長くなるのを抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、上記のように、筐体２０は、フィルタユニット収容部５０に対応する位置に設けられ、フィルタユニット４０をフィルタユニット収容部５０から取り外すためのフィルタユニット用開口部２３を含む。そして、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタユニット用開口部２３を覆うように筐体２０に対して着脱可能に取り付けられたフィルタカバー８１を備える。これにより、筐体２０からフィルタカバー８１を取り外すことによって、フィルタユニット４０をフィルタユニット収容部５０からフィルタユニット用開口部２３を介して容易に取り外すことができる。その結果、フィルタユニット４０を構成するフィルタ４１の点検、清掃（フィルタに付着した粉塵の除去）および交換を容易に行うことができる。

【0055】

また、本実施形態では、上記のように、鉄道車両用電力変換装置１００は、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間に設けられたシール部材８２を備える。そして、フィルタカバー８１の外周部８１ａは、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に向かって突出している。これにより、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間に設けられたシール部材８２により、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間からフィルタユニット収容部５０に水が浸入するのを抑制することができる。また、フィルタカバー８１の外周部８１ａが突出することによりフィルタカバー８１の外周部８１ａの剛性が向上するので、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとによってシール部材８２を挟み込んだ場合に、フィルタカバー８１の外周部８１ａに曲がりが生じるのを抑制することができる。その結果、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間に隙間が形成されるのを抑制することができるので、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間からフィルタユニット収容部５０に水が浸入するのを効果的に抑制することができる。

【0056】

また、本実施形態では、上記のように、通気流路３０は、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間の気圧差を抑制するために、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間を通気するように構成されている。これにより、通気流路３０により、鉄道車両１１０のトンネルの入出時に、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間の気圧差を抑制して、筐体２０および筐体２０に収容された電力変換部１０等に気圧差に起因する負荷がかかるのを抑制することができる。

【0057】

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。

【0058】

たとえば、上記実施形態では、フィルタカバー８１の外周部８１ａが、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に向かって突出している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタカバーの外周部が、筐体の内部側に向かって突出していてもよいし、突出していなくてもよい（平坦であってもよい）。

【0059】

また、上記実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００が、フィルタカバー８１の外周部８１ａとフィルタユニット収容部５０の外周部５０ａとの間に設けられたシール部材８２を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉄道車両用電力変換装置が、上記シール部材を備えなくてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、筐体２０が、フィルタユニット収容部５０に対応する位置に設けられ、フィルタユニット４０をフィルタユニット収容部５０から取り外すためのフィルタユニット用開口部２３を含み、鉄道車両用電力変換装置１００が、フィルタユニット用開口部２３を覆うように筐体２０に対して着脱可能に取り付けられたフィルタカバー８１を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体が、上記フィルタユニット用開口部を含まないとともに、鉄道車両用電力変換装置が、上記フィルタカバーを備えなくてもよい。

【0061】

また、上記実施形態では、フィルタユニット４０において筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に設けられたユニット通気出口４４が、筐体２０の内部２０ａに通じる筐体内部通気口５１ａと略同じ高さ位置で筐体内部通気口５１ａに隣り合うように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記ユニット通気出口が、上筐体内部通気口に隣り合わないように設けられていてもよいし、上記筐体内部通気口と異なる高さ位置に設けられていてもよい。

【0062】

また、上記実施形態では、フィルタユニット４０において筐体２０の外部側（Ｘ１側）に設けられたユニット通気入口４３が、Ｚ方向（上下方向）において、フィルタユニット４０の下端部４０ａよりも高い位置としてフィルタユニット４０の中央部４０ｂに配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記ユニット通気入口および上記ユニット通気出口が、フィルタユニットの上端部に配置されていてもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、フィルタユニット４０において筐体２０の外部側（Ｘ１側）に設けられたユニット通気入口４３および筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に設けられたユニット通気出口４４が、それぞれ、フィルタユニット４０の下端部４０ａよりも高い位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記ユニット通気入口および上記ユニット通気出口が、フィルタユニットの下端部に配置されていてもよい。

【0064】

また、上記実施形態では、フィルタユニット４０が、筐体２０の外部側（Ｘ１側）に設けられたユニット通気入口４３と、ユニット通気入口４３と略同じ高さ位置で筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に設けられたユニット通気出口４４と、を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタユニットが、上記ユニット通気入口と、上記ユニット通気入口と異なる高さ位置で筐体の外部側に設けられたユニット通気出口と、を含んでいてもよい。

【0065】

また、上記実施形態では、フィルタユニット収容部５０が、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記フィルタユニットを構成するフィルタが筐体通気口よりも高い位置に配置されるのであれば、上記フィルタユニット収容部が、筐体通気口と同じ高さ位置に配置されていてもよい。

【0066】

また、上記実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００が、フィルタ４１を取り囲むとともに、フィルタ４１とともにフィルタユニット４０を構成するフィルタ囲み部材４２を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉄道車両用電力変換装置が、上記フィルタ囲み部材を備えなくてもよい。すなわち、フィルタがフィルタ囲み部材により取り囲まれていなくてもよい（ユニット化されていなくてもよい）。

【0067】

また、上記実施形態では、筐体通気口２１を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタ４１の通気入口４１ａよりも筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）まで突出して延びる水切り用突出部分７１（内部側突出部分）を含む水切り部材７０（突出部材）が、水切り用突出部分７１（内部側突出部分）により迂回された空気を上方（Ｚ１側）のフィルタ４１の通気入口４１ａ側（Ｘ１側）に導くガイド開口７０ａを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記突出部材が上記ガイド開口を含まなくてもよい。その場合、上記ガイド開口以外の部分を介して、上記内部側突出部分により迂回された空気を上方のフィルタの通気入口側に導くようにしてもよい。

【0068】

また、上記実施形態では、筐体通気口２１を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタ４１の通気入口４１ａよりも筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）まで突出して延びる水切り用突出部分７１（内部側突出部分）が、筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）に向かうにしたがって下方側（Ｚ２側）に向かうように傾斜している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記内部側突出部分が、筐体の内部側に向かうにしたがって上方側に向かって傾斜していてもよいし、筐体の内部側に向かうにしたがって傾斜していなくてもよい。

【0069】

また、上記実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００が、筐体通気口２１を介して流入した空気を迂回させるように、フィルタ４１の通気入口４１ａよりも筐体２０の内部２０ａ側（Ｘ２側）まで突出して延びる水切り用突出部分７１（内部側突出部分）を含む水切り部材７０（突出部材）を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉄道車両用電力変換装置が、上記内部側突出部分を含む上記突出部材を備えなくてもよい。

【0070】

また、上記実施形態では、フィルタ４１が、筐体通気口２１よりも高い位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタが、筐体通気口よりも低い位置に配置されていてもよいし、筐体通気口と同じ高さ位置に配置されていてもよい。その場合、鉄道車両用電力変換装置が鉄道車両において風雨にさらされにくい位置に設けられることが好ましい。

【0071】

また、上記実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００が鉄道車両１１０において風雨にさらされやすい位置に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉄道車両用電力変換装置が鉄道車両において風雨にさらされにくい位置に設けられていてもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、筐体通気口２１が、筐体２０の側面２２ａに設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体通気口が、筐体の上面または下面に設けられていてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、通気流路３０が、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間の気圧差を抑制するために、筐体２０の内部２０ａと筐体２０の外部との間を通気するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、通気流路が、筐体の内部に収容された電力変換部を冷却するために、筐体の内部と筐体の外部との間を通気するように構成されていてもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、鉄道車両用電力変換装置１００が、車体１１１の底部１１１ａの下方側（Ｚ２側）に取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉄道車両用電力変換装置が、車体の他の位置に配置されていてもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、筐体通気口２１が、筐体２０に１つのみ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体通気口が、筐体に複数設けられていてもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、フィルタ４１が、筐体通気口２１側（Ｘ１側）から見て、筐体通気口２１とオーバラップしない位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタの一部が、筐体通気口から見て、筐体通気口とオーバラップする位置に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１０ 電力変換部
２０ 筐体
２０ａ （筐体の）内部
２１ 筐体通気口
２２ （筐体の）外表面
２２ａ （筐体の）筐体の側面
２３ フィルタユニット用開口部
３０ 通気流路
４０ フィルタユニット
４０ａ （フィルタユニットの）下端部
４１ フィルタ
４１ａ （フィルタの）通気入口
４２ フィルタ囲み部材
４３ ユニット通気入口
４４ ユニット通気出口
５０ フィルタユニット収容部
５０ａ （フィルタユニット収容部の）外周部
５１ａ 筐体内部通気口
７０ 水切り部材（突出部材）
７０ａ ガイド開口
７１ 水切り用突出部分（内部側突出部分）
８１ フィルタカバー
８１ａ （フィルタカバーの）外周部
８２ シール部材
１００ 鉄道車両用電力変換装置
１１０ 鉄道車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】