特開 2022-182953 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】P2022182953

(43)【公開日】2022-12-08

(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 17/00 20060101AFI20221201BHJP

   H01L 23/467 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

B61C17/00 E

H01L23/46 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181949

(22)【出願日】2021-11-08

(31)【優先権主張番号】P 2021090558

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】森 義郎

(72)【発明者】

【氏名】滝沢 将光

(72)【発明者】

【氏名】柴田 美里

【テーマコード（参考）】

5F136

【Ｆターム（参考）】

5F136BA04

5F136BA22

5F136BA32

5F136CC17

(57)【要約】

【課題】電力変換装置用筐体の凹状部に配置される冷却フィンに走行風を流入させやすく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】この電力変換装置１００は、鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられるとともに内部に電力変換部１を収容し、内側に窪む凹状部２が設けられている筐体１０と、凹状部２に、鉄道車両本体１０１ａの走行方向（冷却風の流れ方向）に沿って延びるとともに互いに間隔を隔てて配置され、鉄道車両本体１０１ａの走行風により電力変換部１を冷却する複数の板状の冷却フィン３と、を備える。また、電力変換装置１００は、凹状部２近傍の筐体１０の表面２１ａで、かつ、冷却フィン３の走行風の上流側に設けられ、凹状部２が窪む方向とは反対側に突出する突起部４を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両本体の下部に取り付けられるとともに内部に電力変換部を収容し、内側に窪む凹状部が設けられている電力変換部用筐体と、
前記凹状部に、前記鉄道車両本体の走行方向に沿って延びるとともに互いに間隔を隔てて配置され、前記鉄道車両本体の走行風により前記電力変換部を冷却する複数の板状の冷却フィンと、
前記凹状部近傍の前記電力変換部用筐体の表面で、かつ、前記冷却フィンの走行風の上流側に設けられ、前記凹状部が窪む方向とは反対側に突出する突起部と、を備える、鉄道車両用電力変換装置。

【請求項2】

前記突起部は、前記突起部の下流側に旋回流を発生させる形状を有している、請求項１に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項3】

前記突起部は、前記凹状部近傍の前記電力変換部用筐体の前記表面と交差するように延びる一対の第１面と、前記一対の第１面同士を接続するように設けられる第２面とを有し、かつ、前記走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第１突起を含む、請求項２に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項4】

前記一対の第１面は、走行風の下流に向かって徐々に互いに近づくように設けられており、
前記第２面は、前記一対の第１面同士を接続するとともに平坦面形状を有する、請求項３に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項5】

前記凹状部は、前記電力変換部用筐体の底面に設けられており、
前記突起部は、前記電力変換部用筐体が前記鉄道車両本体の前記下部に取り付けられた状態で、前記凹状部近傍の前記電力変換部用筐体の前記底面から下方に突出するように設けられている、請求項１～４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】

前記凹状部は、前記電力変換部用筐体の側面に設けられており、
前記突起部は、前記電力変換部用筐体が前記鉄道車両本体の前記下部に取り付けられた状態で、前記凹状部近傍の前記電力変換部用筐体の前記側面から側方に突出するように設けられている、請求項１～４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7】

前記突起部は、前記冷却フィンに対して、前記凹状部の前記走行方向の両側に設けられている、請求項１～６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8】

前記凹状部は、前記鉄道車両本体の前記走行方向において前記凹状部の中央に設けられ、前記冷却フィンが配置される平坦部と、前記平坦部の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部とを含み、
前記突起部は、前記一対の傾斜面部近傍の各々に設けられている、請求項７に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項9】

前記突起部の少なくとも一部は、前記平坦部とは反対側の前記傾斜面部の端部近傍に設けられている、請求項８に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項10】

前記突起部は、前記突起部の少なくとも一部が前記傾斜面部の表面に設けられているとともに、前記走行方向に延び、かつ、前記走行方向の下流に行くにしたがって、前記傾斜面部の表面に設けられる前記突起部の部分の高さが大きくなる形状を有している、請求項８または９に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項11】

前記突起部は、前記複数の冷却フィンが設けられている第１領域と隣り合う第２領域において、前記複数の冷却フィンが並ぶ方向に沿って複数並んで配置されている、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。

【請求項12】

前記突起部は、前記複数の突起部が並ぶ方向における前記第２領域の端部に設けられ、かつ、前記走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第２突起を含む、請求項１１に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項13】

前記突起部は、鋭角な角部が設けられていない曲面形状を有している、請求項２に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項14】

前記突起部は、半球面形状を有する、請求項１３に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項15】

曲面形状を有する前記突起部は、プレス加工により前記凹状部の近傍の前記電力変換部用筐体の前記表面と一体的に形成されている、請求項１３または１４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、走行風により電力変換部を冷却する冷却フィン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、走行風により電力変換部を冷却する冷却フィン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に記載の鉄道車両用電力変換装置は、電力変換装置本体の外周面から外部に、かつ、下向きに突出するように設けられる冷却器の放熱部を備える。冷却器は、電力変換装置本体の凹状部に取り付けられている。放熱部は、鉄道車両の走行方向と略平行に延びる複数の放熱フィンを含む。凹状部は、電力変換装置本体の底面において上方に窪むように設けられている。鉄道車両が走行することによって生じる走行風が冷却風として凹状部に配置される冷却フィンに流入することで、電力変換装置で発生する熱が大気に放熱される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【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】

【0005】

ここで、上記特許文献１に記載されている鉄道車両用電力変換装置では、電力変換装置本体（電力変換装置用筐体）の底面において上方に窪むように設けられている凹状部に放熱フィン（冷却フィン）が取り付けられている。この場合、凹状部が上方に窪むことによって地面と鉄道車両との間の走行風が流れる流路が急激に拡大されることに起因して、走行風が凹状部に入りにくく、凹状部（放熱フィン）の下方を通過するように流れると考えられる。この場合、凹状部の内側と外側（地面側）とにおいて風速差が生じることに起因して、中心軸が枕木方向に沿って延びるように形成され、空気の淀み（滞留）の要因となる空気の渦が凹状部に生じる。凹状部に渦が生じた場合、走行風が放熱フィンに流入することが妨げられる。したがって、電力変換装置用筐体の凹状部に配置される放熱フィン（冷却フィン）に走行風を流入させやすく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、電力変換装置用筐体の凹状部に配置される冷却フィンに走行風を流入させやすく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、鉄道車両本体の下部に取り付けられるとともに内部に電力変換部を収容し、内側に窪む凹状部が設けられている電力変換部用筐体と、凹状部に、鉄道車両本体の走行方向に沿って延びるとともに互いに間隔を隔てて配置され、鉄道車両本体の走行風により電力変換部を冷却する複数の板状の冷却フィンと、凹状部近傍の電力変換部用筐体の表面で、かつ、冷却フィンの走行風の上流側に設けられ、凹状部が窪む方向とは反対側に突出する突起部と、を備える。なお、凹状部近傍とは、凹状部そのものと凹状部の付近の部分との両方を含む意味である。

【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、凹状部近傍の電力変換部用筐体の表面で、かつ、冷却フィンの走行風の上流側に設けられ、凹状部が窪む方向とは反対側に突出する突起部が備えられる。これにより、走行風の流れの方向が突起部により変えられることによって、走行風の流れに乱れを生じさせることができる。その結果、走行風の流れが乱れることによって、凹状部に生じる空気の淀み（滞留）の要因となる空気の渦を小さくすることができる。これにより、凹状部に生じる空気の渦により走行風が冷却フィンに流入することが妨げられるのを抑制することができる。その結果、鉄道車両本体の下部の凹状部に配置される冷却フィンに走行風を流入させやすくすることができる。また、冷却フィンに走行風が流入されやすくなることによって、冷却フィンによる電力変換部の冷却効率を向上させることができる。

【0009】

また、電力変換部用筐体に突起部が設けられていることによって、電力変換部用筐体を鉄道車両本体から取り外して突起部のメンテナンスを行うことができる。これにより、鉄道車両本体に電力変換部用筐体が取り付けられた状態で突起部のメンテナンスを行う場合に比べて、突起部のメンテナンスを容易化することができる。

【0010】

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、突起部は、突起部の下流側に旋回流を発生させる形状を有している。このように構成すれば、凹状部に旋回流を発生させることによって、凹状部内の空気が旋回流により攪拌されるように流れに乱れを生じさせることができるので、凹状部に生じる空気の渦を効果的に小さくすることができる。その結果、冷却フィンに走行風をより流入させやすくすることができる。これにより、冷却フィンによる電力変換部の冷却効率をより向上させることができる。

【0011】

この場合、好ましくは、突起部は、凹状部近傍の電力変換部用筐体の表面と交差するように延びる一対の第１面と、一対の第１面同士を接続するように設けられる第２面とを有し、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第１突起を含む。このように構成すれば、第１突起の先細る形状により、第１突起の一対の第１面に沿って流れる走行風が一対の第１面の先端側で互いに交差しやすくなるので、旋回流を容易に発生させることができる。

【0012】

上記突起部が一対の第１面と第２面とを有する鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、一対の第１面は、走行風の下流に向かって徐々に互いに近づくように設けられており、第２面は、一対の第１面同士を接続するとともに平坦面形状を有する。このように構成すれば、第２面に沿って流れる走行風と一対の第１面に沿って流れる走行風との速度差、および、一対の第１面の一方に沿って流れる走行風と一対の第１面の他方に沿って流れる走行風と第２面に沿って流れる走行風との角度差の両方により、より容易に旋回流を発生させることができる。

【0013】

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、凹状部は、電力変換部用筐体の底面に設けられており、突起部は、電力変換部用筐体が鉄道車両本体の下部に取り付けられた状態で、凹状部近傍の電力変換部用筐体の底面から下方に突出するように設けられている。このように構成すれば、電力変換部用筐体の底面側を流れる走行風を、突起部により、凹状部に配置される冷却フィンに流入させやすくすることができる。

【0014】

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、凹状部は、電力変換部用筐体の側面に設けられており、突起部は、電力変換部用筐体が鉄道車両本体の下部に取り付けられた状態で、凹状部近傍の電力変換部用筐体の側面から側方に突出するように設けられている。このように構成すれば、電力変換部用筐体の側面側を流れる走行風を凹状部に配置される冷却フィンに流入させやすくすることができる。また、電力変換部用筐体の側面側は、電力変換部用筐体の底面側に比べて作業者がメンテナンス作業を行いやすいので、作業者が突起部のメンテナンスを行うのを容易化することができる。

【0015】

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、突起部は、冷却フィンに対して、凹状部の走行方向の両側に設けられている。このように構成すれば、鉄道車両本体の走行方向によらず、突起部を冷却フィンの上流側に配置することができる。

【0016】

この場合、好ましくは、凹状部は、鉄道車両本体の走行方向において凹状部の中央に設けられ、冷却フィンが配置される平坦部と、平坦部の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部とを含み、突起部は、一対の傾斜面部近傍の各々に設けられている。このように構成すれば、一対の傾斜面部近傍の各々において突起部により走行風の流れを乱れさせることができる。なお、傾斜面部近傍とは、傾斜面部そのものと傾斜面部の付近の部分との両方を含む意味である。

【0017】

上記凹状部が平坦部と一対の傾斜面部とを含む鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、突起部の少なくとも一部は、平坦部とは反対側の傾斜面部の端部近傍に設けられている。このように構成すれば、傾斜面部の端部近傍において突起部の少なくとも一部により走行風の流れを乱れさせることができる。また、傾斜面部の端部近傍は、電力変換部用筐体の形状が変化する部分であるので、走行風の流れが変化しやすい。これにより、走行風の流れが変化しやすい上記端部に突起部の少なくとも一部が設けられていることによって、走行風の流れをより効果的に変化させることができる。これらの結果、走行風の流れをより効果的に乱れさせることができる。なお、傾斜面部の端部近傍とは、傾斜面部の端部そのものと傾斜面部の端部の付近の部分との両方を含む意味である。

【0018】

上記凹状部が平坦部と一対の傾斜面部とを含む鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、突起部は、突起部の少なくとも一部が傾斜面部の表面に設けられているとともに、走行方向に延び、かつ、走行方向の下流に行くにしたがって、傾斜面部の表面に設けられる突起部の部分の高さが大きくなる形状を有している。このように構成すれば、突起部のうちの下流側の部分が凹状部の下方側に近い位置に配置されるので、凹状部の下方側を流れる走行風の流れを容易に乱れさせることができる。

【0019】

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、突起部は、複数の冷却フィンが設けられている第１領域と隣り合う第２領域において、複数の冷却フィンが並ぶ方向に沿って複数並んで配置されている。このように構成すれば、突起部が１つのみ設けられている場合に比べて、複数の冷却フィンが並ぶ方向において、冷却フィンに流入する走行風量に偏りが生じるのを抑制することができる。

【0020】

この場合、好ましくは、突起部は、複数の突起部が並ぶ方向における第２領域の端部に設けられ、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第２突起を含む。このように構成すれば、複数の突起部が並ぶ方向における第２領域の端部側において、第２突起により、走行風の流れを変化させることができる。

【0021】

上記突起部が旋回流を発生させる形状を有する鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、突起部は、鋭角な角部が設けられていない曲面形状を有している。このように構成すれば、曲面形状は鋭角な角部に比べて応力が集中しにくいので、突起部において応力が局所的に集中するのを抑制することができる。

【0022】

この場合、好ましくは、突起部は、半球面形状を有する。このように構成すれば、突起部の全体が曲面形状になるので、突起部において応力が局所的に集中するのをより抑制することができる。

【0023】

上記突起部が曲面形状を有する鉄道車両用電力変換装置において、好ましくは、曲面形状を有する突起部は、プレス加工により凹状部の近傍の電力変換部用筐体の表面と一体的に形成されている。このように構成すれば、突起部において応力が局所的に集中するのが抑制されていることによって、上記表面と突起部とを一体的に形成する際に、突起部が応力に起因して破損するのを抑制することができる。また、上記表面と突起部とが一体的に形成されているので、突起部が上記表面から脱落するのを抑制することができる。また、突起部が上記表面と別個に設けられている場合に比べて、鉄道車両用電力変換装置の部品点数を低減することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、上記のように、電力変換装置用筐体の凹状部に配置される冷却フィンに走行風を流入させやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態による鉄道車両を示した概略側面図である。

【図2】第１実施形態による電力変換装置の走行方向に沿った断面図である。

【図3】第１実施形態による電力変換装置を下方側から見た斜視図である。

【図4】第１実施形態による電力変換装置の下面図である。

【図5】第１実施形態による突起部を下方側から見た拡大斜視図である。

【図6】第１実施形態による第１突起の拡大下面図である。

【図7】第１実施形態による第２突起の拡大下面図である。

【図8】図２の９００―９００線に沿った断面図である。

【図9】第２実施形態による電力変換装置の枕木方向に沿った断面図である。

【図10】図９の９１０―９１０線に沿った断面図である。

【図11】第２実施形態による凹状部を側方から見た図である。

【図12】第３実施形態による電力変換装置の枕木方向に沿った断面図である。

【図13】第４実施形態による凹状部近傍の拡大図である。

【図14】第４実施形態による突起部を下方側から見た拡大斜視図である。

【図15】図１３の突起部近傍の拡大図である。

【図16】第２実施形態の第１変形例による電力変換装置の枕木方向に沿った断面図である。

【図17】第２実施形態の第２変形例による電力変換装置の枕木方向に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【0027】

［第１実施形態］
図１～図８を参照して、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。なお、電力変換装置１００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。

【0028】

図１に示すように、電力変換装置１００は、インバータ等の電力変換部１を備える。また、電力変換装置１００は、鉄道車両１０１の鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられるとともに内部に電力変換部１を収容し、内側に窪む凹状部２（図２参照）が設けられている筐体１０を備える。筐体１０は、複数の金具１０２（図２参照）により鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられている。また、凹状部２は、筐体１０の底面１１に設けられている。なお、筐体１０は、特許請求の範囲の「電力変換部用筐体」の一例である。

【0029】

なお、鉄道車両１０１は、複数の車両が編成された状態で走行する鉄道車両である。鉄道車両１０１は、図１に示すように、交流電源または直流電源としての架線１０３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。たとえば、鉄道車両１０１は、在来線の電車や高速鉄道車両である。以下では、鉄道車両１０１を交流電気車としての高速鉄道車両を例にして説明する。また、鉄道車両１０１には、パンタグラフ１０１ｃと、変圧器、誘導電動機および空調機器などの図示しない電気機器とが設けられている。パンタグラフ１０１ｃは、架線１０３から電力を受け取る役割を有する。電力変換部１は、変圧器により変圧されたパンタグラフ１０１ｃ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誘導電動機、空調機器などに出力する役割を有する。

【0030】

筐体１０は、鉄道車両本体１０１ａのＹ方向（枕木方向）の一方側の端部１０１ｅ（図８参照）近傍から他方側の端部１０１ｆ（図８参照）近傍まで延びるように設けられている。

【0031】

図２に示すように、電力変換装置１００は、凹状部２に配置される複数の板状の冷却フィン３を備える。冷却フィン３が凹状部２に配置されることにより、冷却フィン３が鉄道車両１０１の艤装限界を超えるのを防止することが可能である。複数の冷却フィン３は、鉄道車両本体１０１ａの走行方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに互いに枕木方向（Ｙ方向）に間隔を隔てて配置されている。また、複数の冷却フィン３は、鉄道車両本体１０１ａの走行風により電力変換部１を冷却する。複数の冷却フィン３の各々は、鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂから鉄道車両本体１０１ａの外部（大気側）に突出するように設けられている。なお、枕木方向（Ｙ方向）は、走行方向（Ｘ方向）と直交する方向である。

【0032】

凹状部２は、冷却フィン３が配置される平坦部２０を含む。平坦部２０は、鉄道車両本体１０１ａの走行方向（Ｘ方向）において凹状部２（および筐体１０）の中央に設けられている。また、凹状部２は、平坦部２０の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部２１を含む。すなわち、筐体１０の底面１１（図１参照）は、平坦部２０と一対の傾斜面部２１とを含む。

【0033】

ここで、第１実施形態では、電力変換装置１００は、凹状部２近傍の筐体１０の表面で、かつ、冷却フィン３の走行風の上流側に設けられ、凹状部２が窪む方向とは反対側に突出する突起部４を備える。具体的には、凹状部２は上方（Ｚ１側）に窪んでいる。すなわち、突起部４は、筐体１０が鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられた状態で、凹状部２近傍の筐体１０の底面１１から下方（Ｚ２側）に突出するように設けられている。また、突起部４は、凹状部２の外部にはみ出さずに、突起部４の全体が凹状部２の内側に収容されるように設けられている。また、突起部４は、筐体１０と一体的に形成されている。なお、突起部４は、金属製である。

【0034】

また、第１実施形態では、図３に示すように、突起部４は、複数の冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１と隣り合う領域Ｓ２において、複数の冷却フィン３が並ぶ方向（Ｙ方向）に沿って複数並んで配置されている。具体的には、冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１は、突起部４が設けられる領域Ｓ２とＸ方向に沿って並ぶように設けられている。なお、複数の冷却フィン３が並ぶ方向とは、枕木方向である。また、領域Ｓ１および領域Ｓ２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１領域」および「第２領域」の一例である。

【0035】

詳細には、複数の冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１は、Ｙ方向（枕木方向）に沿って２つ並んで設けられている。２つの領域Ｓ１の各々は、Ｘ方向（走行方向）において領域Ｓ２に挟まれるように設けられている。なお、複数の突起部４は、領域Ｓ２において互いに間隔を隔てて並んで設けられている。

【0036】

Ｙ方向に並ぶ２つの領域Ｓ１は、領域Ｓ１同士の間に設けられる第１凸部５０によって隔てられている。また、領域Ｓ１に対してＸ方向の両側において、Ｙ方向に並ぶ２つの領域Ｓ２は、領域Ｓ２同士の間に設けられる第２凸部５１によって隔てられている。

【0037】

突起部４は、第１突起４０と、第２突起４１とを含む。複数の領域Ｓ２の各々には、複数の第１突起４０と複数の第２突起４１とが設けられている。具体的には、複数の領域Ｓ２の各々には、複数の第１突起４０がＹ方向に並んで設けられているとともに、Ｙ方向に並んで設けられる複数の第１突起４０をＹ方向の両側から挟むように２つの第２突起４１が設けられている。なお、以下の説明で突起部４と記載されている場合は、第１突起４０および第２突起４１に共通する特徴であるとする。

【0038】

また、第１実施形態では、突起部４は、一対の傾斜面部２１の各々に設けられている。すなわち、突起部４が配置される筐体１０の表面とは、傾斜面部２１に設けられる表面２１ａである。具体的には、第１突起４０の全体が傾斜面部２１の表面２１ａに設けられている。第２突起４１は、傾斜面部２１と平坦部２０とに跨る（図４参照）ように設けられている。なお、突起部４は、傾斜面部２１に直接的に設けられている。

【0039】

また、第１実施形態では、突起部４の少なくとも一部は、平坦部２０とは反対側の傾斜面部２１の端部２１ｂ近傍に設けられている。具体的には、第１突起４０は、平坦部２０とは反対側の第１突起４０の端部４０ａを含むとともに、端部４０ａが傾斜面部２１の端部２１ｂに設けられるように、傾斜面部２１に配置されている。また、第２突起４１は、平坦部２０とは反対側の第２突起４１の端部４１ａを含むとともに、端部４１ａが傾斜面部２１の端部２１ｂに設けられるように、傾斜面部２１と平坦部２０とに跨るように配置されている。なお、図２では傾斜面部２１の端部２１ｂが角張っているように図示されているが、傾斜面部２１の端部２１ｂがＲ形状を有していてもよい。

【0040】

また、第１実施形態では、突起部４は、冷却フィン３に対して、凹状部２の走行方向の両側に設けられている。言い換えると、突起部４は、冷却フィン３に対して、走行風の上流側および下流側の各々に設けられている。なお、突起部４の配置および構成（個数等）は、下方側（Ｚ２側）から見て、冷却フィン３（領域Ｓ１）を中心にＸ１側とＸ２側とで左右対称の関係になっている。

【0041】

また、第１実施形態では、突起部４は、突起部４の少なくとも一部が傾斜面部２１の表面２１ａに設けられているとともに、走行方向に延び、かつ、走行方向の下流に行くにしたがって、傾斜面部２１の表面２１ａに設けられる突起部４の部分の高さ（ｈ１、ｈ２）が大きくなる形状を有している。具体的には、第１突起４０の高さｈ１は、第１突起４０の端部４０ａにおいて０で、かつ、下流側に行くにしたがって徐々に大きくなる。また、第２突起４１の高さｈ２は、第２突起４１の端部４１ａにおいて０である。また、第２突起４１のうち傾斜面部２１に設けられる部分４１０（図４参照）の高さｈ２は、下流側に行くにしたがって徐々に大きくなる。また、第２突起４１のうち平坦部２０に設けられる部分４１１（図４参照）の高さｈ２は、一定である。

【0042】

また、第１実施形態では、第１突起４０は、一対の面４０ｂと面４０ｃとを有し、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している。一対の面４０ｂは、凹状部２近傍の筐体１０の表面２１ａと交差するように延びる。また、面４０ｃは、一対の面４０ｂ同士を接続するように設けられている。具体的には、図４に示すように、面４０ｃは、下面視において（Ｚ２方向側から見て）、走行風の下流側の第１突起４０の先端部４０ｄを頂点とする略２等辺三角形形状を有している。また、面４０ｂは、側方から見て、走行風の上流に向かって先細る直角三角形形状（図５参照）を有している。なお、面４０ｂおよび面４０ｃは、それぞれ、第１突起４０の側面および下面である。また、面４０ｂおよび面４０ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１面」および「第２面」の一例である。

【0043】

詳細には、一対の面４０ｂは、走行風の下流に向かって徐々に互いに近づくように設けられている。また、面４０ｃは、一対の面４０ｂを接続するとともに平坦面形状を有する。具体的には、一対の面４０ｂ同士は、第１突起４０の先端部４０ｄにより接続されている。先端部４０ｄは、ピン角状に形成されておらず、所定の面積を有する平面状に形成されている。すなわち、先端部４０ｄは、面取り加工されている。また、面４０ｂと面４０ｃとの間の角部４０ｅ（図５参照）も、ピン角状に形成されておらず、所定の面積を有する平面状に形成されて（面取り加工されて）いる。また、面４０ｃは、水平方向に沿った方向に延びる平坦な面（地面に平行に延びる面）である。

【0044】

具体的には、図３に示すように、第１突起４０の一対の面４０ｂの各々は、傾斜面部２１の表面２１ａから下方（Ｚ２方向側）に延びるように設けられている。すなわち、一対の面４０ｂの各々は、水平方向に延びる第１突起４０の面４０ｃと直交するように設けられている。なお、Ｘ方向において、第１突起４０の先端部４０ｄが設けられる位置と、冷却フィン３が配置される平坦部２０とは互いに離間している。

【0045】

また、第１実施形態では、第２突起４１は、複数の突起部４が並ぶ方向（Ｙ方向）における領域Ｓ２の端部に設けられ、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している。具体的には、第２突起４１は、領域Ｓ２におけるＹ方向の両端に設けられている。

【0046】

第２突起４１は、面４１ｂと面４１ｃとを有する。面４１ｂは、傾斜面部２１の表面２１ａと交差するように延びる。また、面４１ｃは、面４１ｂと接続されているとともに、水平方向に沿った方向に延びる平坦な面（地面に平行に延びる面）である。具体的には、図４に示すように、面４１ｃは、下面視において（Ｚ２方向側から見て）、走行風の下流側の突起部４の先端部４１ｄを頂点とする略直角三角形形状を有している。先端部４１ｄは、ピン角状に形成されておらず、所定の面積を有する平面状に形成されて（面取り加工されて）いる。また、面４１ｂと面４１ｃとの間の角部４１ｅ（図３参照）も、ピン角状に形成されておらず、所定の面積を有する平面状に形成されて（面取り加工されて）いる。

【0047】

また、面４１ｂは、側方から見て、走行風の上流に向かって先細る直角三角形形状（図３参照）を有している。なお、面４１ｂおよび面４１ｃは、それぞれ、第２突起４１の側面および下面である。

【0048】

また、図４に示すように、第１突起４０のＸ方向における長さＬ１１は、第２突起４１のＸ方向における長さＬ１２よりも小さい。すなわち、第２突起４１の先端部４１ｄは、第１突起４０の先端部４０ｄよりも冷却フィン３に近い位置に設けられている。なお、第２突起４１の先端部４１ｄのＹ方向における位置は、冷却フィン３のＹ方向における位置とずれている。

【0049】

また、図５および図６に示すように、突起部４は、突起部４の下流側に旋回流を発生させる形状を有している。具体的には、第１突起４０において、一対の面４０ｂの一方に沿って流れる走行風ｆ１と、一対の面４０ｂの他方に沿って流れる走行風ｆ２と、面４０ｃに沿って流れる走行風ｆ３とが、第１突起４０の下流側（先端部４０ｄ側）において互いに交差する（図６参照）ことにより、旋回流Ｆ１が形成される。なお、旋回流Ｆ１は、回転軸がＸ方向に沿って延びる旋回流である。

【0050】

また、図７に示すように、第２突起４１において、面４１ｂに沿って流れる走行風ｆ４と、面４１ｃに沿って流れる走行風ｆ５とが、第２突起４１の下流側（先端部４１ｄ側）において互いに交差することにより、旋回流Ｆ２が形成される。なお、旋回流Ｆ２は、回転軸がＸ方向に沿って延びる旋回流である。

【0051】

（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。

【0052】

第１実施形態では、上記のように、突起部４が、凹状部２近傍の筐体１０の表面２１ａで、かつ、冷却フィン３の走行風の上流側に設けられ、凹状部２が窪む方向とは反対側に突出するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、走行風の流れの方向が突起部４により変えられることによって、走行風の流れに乱れを生じさせることができる。その結果、走行風の流れが乱れることによって、凹状部２に生じる空気の淀み（滞留）の要因となる空気の渦を小さくすることができる。これにより、凹状部２に生じる空気の渦により走行風が冷却フィン３に流入することが妨げられるのを抑制することができる。その結果、鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂの凹状部２に配置される冷却フィン３に走行風を流入させやすくすることができる。また、冷却フィン３に走行風が流入されやすくなることによって、冷却フィン３による電力変換部１の冷却効率を向上させることができる。

【0053】

また、筐体１０に突起部４が設けられていることによって、筐体１０を鉄道車両本体１０１ａから取り外して突起部４のメンテナンスを行うことができる。これにより、鉄道車両本体１０１ａに筐体１０が取り付けられた状態で突起部４のメンテナンスを行う場合に比べて、突起部４のメンテナンスを容易化することができる。

【0054】

また、第１実施形態では、上記のように、突起部４が、突起部４の下流側に旋回流（Ｆ１、Ｆ２）を発生させる形状を有しているように、電力変換装置１００を構成する。これにより、凹状部２に旋回流（Ｆ１、Ｆ２）を発生させることによって、凹状部２内の空気が旋回流（Ｆ１、Ｆ２）により攪拌されるように流れに乱れを生じさせることができるので、凹状部２に生じる空気の渦を効果的に小さくすることができる。その結果、冷却フィン３に走行風をより流入させやすくすることができる。これにより、冷却フィン３による電力変換部１の冷却効率をより向上させることができる。

【0055】

また、第１実施形態では、上記のように、突起部４は、凹状部２近傍の筐体１０の表面２１ａと交差するように延びる一対の面４０ｂと、一対の面４０ｂ同士を接続するように設けられる面４０ｃとを有し、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第１突起４０を含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、第１突起４０の先細る形状により、第１突起４０の一対の面４０ｂに沿って流れる走行風（ｆ１、ｆ２）が一対の面４０ｂの先端側で互いに交差しやすくなるので、旋回流Ｆ１を容易に発生させることができる。

【0056】

また、第１実施形態では、上記のように、一対の面４０ｂが、走行風の下流に向かって徐々に互いに近づくように設けられており、面４０ｃが、一対の面４０ｂ同士を接続するとともに平坦面形状を有するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、面４０ｃに沿って流れる走行風ｆ３と一対の面４０ｂに沿って流れる走行風（ｆ１、ｆ２）との速度差、および、一対の面４０ｂの一方に沿って流れる走行風ｆ１と一対の面４０ｂの他方に沿って流れる走行風ｆ２と面４０ｃに沿って流れる走行風ｆ３との角度差の両方により、より容易に旋回流Ｆ１を発生させることができる。

【0057】

また、第１実施形態では、上記のように、筐体１０が鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられた状態で、突起部４が、凹状部２近傍の筐体１０の底面１１から下方に突出するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、筐体１０の底面１１側を流れる走行風を、突起部４により、凹状部２に配置される冷却フィン３に流入させやすくすることができる。

【0058】

また、第１実施形態では、上記のように、突起部４が、冷却フィン３に対して、凹状部２の走行方向の両側に設けられるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、鉄道車両本体１０１ａの走行方向によらず、突起部４を冷却フィン３の上流側に配置することができる。

【0059】

また、第１実施形態では、上記のように、突起部４が、一対の傾斜面部２１の各々に設けられるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、一対の傾斜面部２１の各々において突起部４により走行風の流れを乱れ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、突起部４の少なくとも一部が、平坦部２０とは反対側の傾斜面部２１の端部２１ｂに設けられるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、傾斜面部２１の端部２１ｂにおいて突起部４の少なくとも一部により走行風の流れを乱れさせることができる。また、傾斜面部２１の端部２１ｂは、筐体１０の形状が変化する部分であるので、走行風の流れが変化しやすい。これにより、走行風の流れが変化しやすい上記端部２１ｂに突起部４の少なくとも一部が設けられていることによって、走行風の流れをより効果的に変化させることができる。これらの結果、走行風の流れをより効果的に乱れ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、突起部４が、走行方向に延び、かつ、走行方向の下流に行くにしたがって、傾斜面部２１の表面２１ａに設けられる突起部４の部分の高さ（ｈ１、ｈ２）が大きくなる形状を有するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、突起部４のうちの下流側の部分が凹状部２の下方側に近い位置に配置されるので、凹状部２の下方側を流れる走行風の流れを容易に乱れ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、複数の冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１と隣り合う領域Ｓ２において、複数の冷却フィンが並ぶ方向に沿って突起部４が複数並んで配置されるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、突起部４が１つのみ設けられている場合に比べて、複数の冷却フィン３が並ぶ方向において、冷却フィン３に流入する走行風量に偏りが生じるのを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、突起部４が、複数の突起部４が並ぶ方向における領域Ｓ２の端部に設けられ、かつ、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に向かって先細る形状を有している第２突起４１を含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、複数の突起部４が並ぶ方向における領域Ｓ２の端部側において、第２突起４１により、走行風の流れを変化させることができる。

【0064】

［第２実施形態］
図９～図１１を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、筐体１０の底面１１に凹状部２が設けられている上記第１実施形態と異なり、筐体１１０の側面１１１に凹状部１２が設けられている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0065】

図９に示すように、電力変換装置２００は、内側に窪む凹状部１２が設けられている筐体１１０を備える。また、凹状部１２は、筐体１１０の側面１１１に設けられている。なお、筐体１１０は、特許請求の範囲の「電力変換部用筐体」の一例である。また、電力変換装置２００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。

【0066】

筐体１１０は、鉄道車両本体１０１ａのＹ方向（枕木方向）の一方側（たとえばＹ２側）の端部１０１ｅに寄って設けられている。また、筐体１１０の側面１１１は、筐体１１０のＹ２側の側面である。すなわち、鉄道車両本体１０１ａを外側（Ｙ２側）から見て、凹状部１２は露出されている。

【0067】

図１０に示すように、凹状部１２は、冷却フィン３が配置される平坦部１２０を含む。また、凹状部１２は、平坦部１２０の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部１２１を含む。すなわち、筐体１１０の側面１１１は、平坦部１２０と一対の傾斜面部１２１とを含む。また、側面１１１（平坦部１２０および傾斜面部１２１）は、鉛直方向に沿って延びるように設けられている。すなわち、側面１１１は、地面に対して垂直に延びるように設けられている。なお、冷却フィン３は、水平方向に延びるように設けられている。

【0068】

電力変換装置２００は、突起部１４を備える。突起部１４は、傾斜面部１２１の表面１２１ａに設けられている。突起部１４は、第１突起１４０と、第２突起１４１とを含む。第１突起１４０および第２突起１４１は、それぞれ、上記第１実施形態の第１突起４０および第２突起４１と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。なお、以下の説明で突起部１４と記載されている場合は、第１突起１４０および第２突起１４１に共通する特徴であるとする。

【0069】

ここで、第２実施形態では、突起部１４は、筐体１１０が鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂ（図９参照）に取り付けられた状態で、凹状部１２近傍の筐体１１０の側面１１１から側方に突出するように設けられている。すなわち、突起部１４は、枕木方向（Ｙ方向）において鉄道車両本体１０１ａの外側（Ｙ２側）に向かって突出するように設けられている。

【0070】

また、第２実施形態では、図１１に示すように、突起部１４は、複数の冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１１と隣り合う領域Ｓ１２において、複数の冷却フィン３が並ぶ方向（Ｚ方向）に沿って複数並んで配置されている。具体的には、冷却フィン３が設けられている領域Ｓ１１は、突起部１４が設けられる領域Ｓ１２とＸ方向に沿って並ぶように設けられている。なお、領域Ｓ１１および領域Ｓ１２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１領域」および「第２領域」の一例である

【0071】

また、複数の領域Ｓ１２の各々には、複数の第１突起１４０が並んで設けられているとともに、並んで設けられる複数の第１突起１４０をＺ方向に挟むように２つの第２突起１４１が設けられている。

【0072】

また、第１突起１４０は、一対の面１４０ｂと面１４０ｃとを有する。一対の面１４０ｂは、凹状部１２近傍の筐体１１０の表面１２１ａと交差するように延びる。また、一対の面１４０ｂの一方は、上方側（Ｚ１側）を向くように設けられている。また、一対の面１４０ｂの他方は、下方側（Ｚ２側）を向くように設けられている。面１４０ｃは、枕木方向（Ｙ方向）における鉄道車両本体１０１ａの外側（Ｙ２側）を向くように設けられている。なお、面１４０ｂおよび面１４０ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１面」および「第２面」の一例である。

【0073】

第２突起１４１は、面１４１ｂと面１４１ｃとを有する。面１４１ｂは、傾斜面部１２１の表面１２１ａと交差するように延びる。また、面１４１ｂは、上方側（Ｚ１側）または下方側（Ｚ２側）を向くように設けられている。面１４１ｃは、枕木方向（Ｙ方向）における鉄道車両本体１０１ａの外側（Ｙ２側）を向くように設けられている。

【0074】

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0075】

（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。

【0076】

第２実施形態では、筐体１１０が鉄道車両本体１０１ａの下部１０１ｂに取り付けられた状態で、凹状部１２近傍の筐体１１０の側面１１１から突起部１４が側方に突出するように、電力変換装置２００を構成する。これにより、筐体１１０の側面１１１側を流れる走行風を凹状部１２に配置される冷却フィン３に流入させやすくすることができる。また、筐体１１０の側面１１１側は、筐体１１０の底面側に比べて作業者がメンテナンス作業を行いやすいので、作業者が突起部１４のメンテナンスを行うのを容易化することができる。

【0077】

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0078】

［第３実施形態］
図１２を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、冷却フィン３自体が直接凹状部１２に取り付けられている上記第２実施形態と異なり、冷却フィン１３がヒートパイプ３０に取り付けられている。なお、上記第２実施形態と同様の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0079】

図１２に示すように、電力変換装置３００は、冷却フィン１３と、ヒートパイプ３０と、を備える。なお、電力変換装置３００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。

【0080】

ヒートパイプ３０は、凹状部１２の側面１１１（凹状部１２の平坦部１２０に対応する表面、上記第２実施形態の図１０参照）から、鉄道車両１０１の外側（Ｙ２側）に向かって突出するように設けられている。また、ヒートパイプ３０は、水平方向に対して上方側に傾斜するように設けられている。これにより、ヒートパイプ３０内で気化した冷媒が、ヒートパイプ３０の先端側（Ｙ２側）に移動した後に液化して根本側（Ｙ１側）に戻る。その結果、上記冷媒は、ヒートパイプ３０内において循環される。なお、上記冷媒は、電力変換部１において生じた熱をヒートパイプ３０内に輸送する役割を有する。

【0081】

複数の冷却フィン１３は、ヒートパイプ３０に取り付けられている。具体的には、ヒートパイプ３０が板状の冷却フィン１３を貫通するように設けられることによって、冷却フィン１３がヒートパイプ３０に固定されている。複数の冷却フィン１３の各々は、鉄道車両本体１０１ａの走行方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｚ方向）の各々に沿って延びるように設けられている。また、複数の冷却フィン１３は、互いに枕木方向（Ｙ方向）に間隔を隔てて配置されている。

【0082】

これにより、突起部１４（第２実施形態の図１０等参照）により凹状部１２に配置される冷却フィン３に走行風を流入させやすくすることによって、ヒートパイプ３０を効率的に冷却することが可能である。

【0083】

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。また、第３実施形態のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。

【0084】

［第４実施形態］
図１３～図１５を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、先細り形状を有する突起部４が設けられている上記第１実施形態と異なり、曲面形状を有する突起部３４が設けられている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0085】

図１３～図１５を参照して、第４実施形態による電力変換装置６００の構成について説明する。なお、電力変換装置６００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。

【0086】

図１３に示すように、電力変換装置６００は、内側に窪む凹状部２が設けられている筐体６１０を備える。なお、筐体６１０は、特許請求の範囲の「電力変換部用筐体」の一例である。

【0087】

電力変換装置６００は、突起部３４を備える。具体的には、突起部３４は、傾斜面部２１に配置されている。突起部３４のうち平坦部２０とは反対側の端部３４ａは、傾斜面部２１の端部２１ｂに設けられている。

【0088】

ここで、第４実施形態では、図１１に示すように、突起部３４は、鋭角な角部が設けられていない曲面形状を有する。具体的には、突起部３４の表面は、平坦部または角部を含まず、全体的に湾曲している。

【0089】

詳細には、突起部３４は、半球面形状を含む。なお、半球面形状とは、球の１／２を切断した形状のみを意味するのではなく、球の１／２以外（たとえば球の２／３）を切断した形状をも含む広い意味である。

【0090】

また、突起部３４は、突起部３４の下流側に旋回流Ｆ３を発生させる形状を有している。具体的には、突起部３４の表面に沿って流れる走行風ｆ１１同士が、突起部３４の下流側において互いに交差することにより、旋回流Ｆ３が形成される。なお、旋回流Ｆ３は、回転軸がＸ方向に沿って延びる旋回流である。

【0091】

また、第４実施形態では、曲面形状を有する突起部３４は、プレス加工により傾斜面部２１の表面２１ａと一体的に形成されている。具体的には、図１５に示すように、突起部３４は、突起部３４のプレス加工の際に形成された外周縁３４ｂを含む。外周縁３４ｂは、Ｒ形状を有する。

【0092】

また、突起部３４は、下端３４ｃが凹状部２から突出するように設けられている。なお、突起部３４の下端３４ｃは、艤装限界Ｐ１よりも上方側（Ｚ１側）に設けられている。

【0093】

なお、電力変換装置６００とは異なる機器がＸ方向において筐体６１０に隣接している場合には、上記機器の下端は、突起部３４の端部３４ａのＺ方向における位置Ｐ２よりも鉄道車両本体１０１ａ側（第４実施形態ではＺ１側）に設けられるのが好ましい。

【0094】

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0095】

（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0096】

第４実施形態では、上記のように、突起部３４が鋭角な角部が設けられていない曲面形状を有するように、電力変換装置６００を構成する。これにより、曲面形状は鋭角な角部に比べて応力が集中しにくいので、突起部３４において応力が局所的に集中するのを抑制することができる。

【0097】

第４実施形態では、上記のように、突起部３４が半球面形状を有するように、電力変換装置６００を構成する。これにより、突起部３４の全体が曲面形状になるので、突起部３４において応力が局所的に集中するのをより抑制することができる。

【0098】

第４実施形態では、上記のように、曲面形状を有する突起部３４が、プレス加工により凹状部２の近傍の表面２１ａと一体的に形成されるように、電力変換装置６００を構成する。これにより、突起部３４において応力が局所的に集中するのが抑制されていることによって、表面２１ａと突起部３４とを一体的に形成する際に、突起部３４が応力に起因して破損するのを抑制することができる。また、表面２１ａと突起部３４とが一体的に形成されているので、突起部３４が表面２１ａから脱落するのを抑制することができる。また、突起部３４が表面２１ａと別個に設けられている場合に比べて、電力変換装置６００の部品点数を低減することができる。

【0099】

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0100】

（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。

【0101】

たとえば、上記第２実施形態では、凹状部１２が設けられる筐体１１０の側面１１１が鉛直方向に沿って延びるように設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。凹状部が設けられる筐体の側面が鉛直方向に対して傾斜していてもよい。

【0102】

具体的には、図１６に示すように、電力変換装置４００の筐体２１０は、鉛直方向に対して傾斜し、かつ湾曲している側面２１１を含む。側面２１１には、凹状部２２が設けられている。凹状部２２は、冷却フィン２３が配置される平坦部２２０と、平坦部２２０の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部２２１と、を含む。平坦部２２０は、地面に対して垂直に延びるように設けられている。筐体２１０の側面２１１は、平坦部２２０と一対の傾斜面部２２１とを含む。なお、電力変換装置４００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。また、筐体２１０は、特許請求の範囲の「電力変換装置用筐体」の一例である。

【0103】

また、複数の冷却フィン２３は、上方側（Ｚ１側）の冷却フィン２３ほどＹ方向の長さＬ１が大きくなる。すなわち、上方側（Ｚ１側）の冷却フィン２３ほどＹ２側に突出している。なお、第２実施形態においても、複数の冷却フィン１３の各々の長さが図１６と同様であってもよい。

【0104】

また、凹状部２２におけるＸ方向の両端には、第１突起２４０と第２突起２４１とを含む突起部２４が設けられている。

【0105】

また、図１６では平坦部２２０が鉛直方向に沿って延びている例が示されているが、これに限られない。具体的には、図１７に示すように、電力変換装置５００の筐体３１０は、鉛直方向に対して傾斜している平坦部３２０を含む。平坦部３２０は、筐体３１０の側面３１１に配置されている凹状部３２に設けられている。また、凹状部３２は、平坦部３２０の走行風の上流側および下流側の両方に隣接して配置される一対の傾斜面部３２１と、を含む。すなわち、筐体３１０の側面３１１は、平坦部３２０と一対の傾斜面部３２１とを含む。平坦部３２０は、上方側に向かってＹ２側に傾くように傾斜している。なお、図１７では、複数の冷却フィン３３の長さＬ２は互いに等しい例が図示されているが、複数の冷却フィン３３の長さＬ２が互いに異なっていてもよい。また、電力変換装置５００は、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置」の一例である。また、筐体３１０は、特許請求の範囲の「電力変換装置用筐体」の一例である。

【0106】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）は旋回流（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を発生させるような形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。突起部は、走行風の流れを乱す形状であれば、旋回流を発生させる形状を有していなくてもよい。

【0107】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）は、走行方向に沿って延びるとともに走行風の下流に先細る形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突起部は、下面視において半円形状を有していてもよい。また、突起部の一対の側面が湾曲形状を有していてもよい。

【0108】

また、上記第１実施形態では、第１突起４０の面４０ｃ（第２面）は、水平方向に沿った方向に延びる平坦な面（地面に平行に延びる面）である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、面４０ｃは、地面に対して上方側に傾斜する面であってもよい。

【0109】

また、上記第１実施形態では、面４０ｃ（第２面）は、下面視において（Ｚ２方向側から見て）、略２等辺三角形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、面４０ｃは２等辺三角形以外の三角形形状であってもよい。なお、第２および第３実施形態においても同様であってもよい。

【0110】

また、上記第１実施形態では、一対の面４０ｂ（第１面）の各々は、水平方向に延びる第１突起４０の面４０ｃ（第２面）と直交するように設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、一対の面４０ｂの各々と面４０ｃとがなす角度は、鋭角であってもよく鈍角であってもよい。また、第２突起４１の面４１ｂと面４１ｃとのなす角度は、鋭角であってもよく鈍角であってもよい。なお、第２および第３実施形態においても同様であってもよい。

【0111】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）が、傾斜面部２１（１２１）に直接的に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。傾斜面部に接続部を介して間接的に設けられる突起部が備えられていてもよい。

【0112】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）が、冷却フィン３（１３）に対して走行方向の両側に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。突起部４（１４、３４）が、冷却フィンに対して走行方向の一方側に設けられていてもよい。

【0113】

また、上記第１～第３実施形態では、突起部４（１４）のうち傾斜面部２１に設けられる部分が、走行方向の下流に行くにしたがって高さ（ｈ１、ｈ２）が大きくなる形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突起部の高さが、下流に行くにしたがって小さくなってもよいし、走行方向のいずれの位置においても同じ大きさであってもよい。また、第２突起４１（１４１）のうち平坦部２０（１２０）に設けられる部分の高さが、走行風の下流側に行くにしたがって大きくなってもよい。

【0114】

また、上記第１実施形態では、突起部４が、領域Ｓ２（第２領域）において、枕木方向に沿って複数並んで配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。領域Ｓ２において第１突起４０または第２突起４１のいずれか一方が１つのみ配置されていてもよい。なお、第２および第３実施形態においても同様であってもよい。

【0115】

また、上記第１～第４実施形態では、鉄道車両１０１が在来線の電車や高速鉄道車両である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、鉄道車両が気動車（エンジンを搭載した列車）であってもよい。

【0116】

また、上記第１～第４実施形態では、凹状部２（１２）に一対の傾斜面部２１（１２１）が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。凹状部に傾斜面部が設けられていなくてもよい。

【0117】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）が凹状部２（１２）の表面２１ａ（１２１ａ）に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。突起部４（１４、３４）が、凹状部２（１２）の近傍でかつ、凹状部２（１２）の外側に設けられていてもよい。また、突起部４（１４、３４）が、凹状部２（１２）の外側と内側とに跨るように設けられていてもよい。

【0118】

また、上記第１～第４実施形態では、突起部４（１４、３４）が筐体１０（１１０、６１０）と一体的に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。突起部４（１４、３４）が筐体１０（１１０、６１０）と互いに別個に設けられており、互いにボルト締結または溶接により接続されていてもよい。

【0119】

また、上記第１～第３実施形態では、第２突起４１（１４１）が、傾斜面部２１（１２１）と平坦部２０（１２０）とに跨るように設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。第２突起が、傾斜面部２１（１２１）のみに設けられていてもよい。

【0120】

また、上記第３実施形態では、ヒートパイプ３０は、筐体１１０（電力変換装置用筐体）の側面１１１に設けられた凹状部１２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。たとえば、ヒートパイプが、上記第１実施形態における筐体１０の底面１１に設けられた凹状部２に配置されていてもよい。

【0121】

また、上記第４実施形態では、突起部３４が、半球面形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。突起部は、鋭角な角部が設けられない曲面形状を有していれば、半球面形状以外の形状（たとえば半楕円体形状）であってもよい。

【0122】

また、上記第１～第４実施形態では、複数の突起部４（１４、３４）が枕木方向に沿って一列に並んで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。複数の突起部４（１４、３４）が、枕木方向に沿ってジグザグ（千鳥状）に配置されていてもよい。

【0123】

また、上記第４実施形態では、半球面形状を有する突起部３４が、筐体１０の底面１１に設けられる凹状部２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。突起部３４が、第２および第３実施形態のように筐体１１０の側面１１１に設けられた凹状部１２に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0124】

１ 電力変換部
２ 凹状部
３ 冷却フィン
４、１４、２４、３４ 突起部
１０、１１０、２１０、３１０、６１０ 筐体（電力変換装置用筐体）
１１ 底面
２０、１２０、２２０、３２０ 平坦部
２１、１２１、２２１、３２１ 傾斜面部
２１ａ、１２１ａ 表面
２１ｂ、１２１ｂ 端部（傾斜面部の端部）
４０、１４０、２４０ 第１突起
４１、１４１、２４１ 第２突起
４０ｂ、１４０ｂ 面（第１面）
４０ｃ、１４０ｃ 面（第２面）
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 電力変換装置（鉄道車両用電力変換装置）
１０１ａ 鉄道車両本体
１０１ｂ 下部
１１１ 側面
４１１ 部分
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 旋回流
ｈ１、ｈ２ 高さ
Ｓ１、Ｓ１１ 領域（第１領域）
Ｓ２、Ｓ１２ 領域（第２領域）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】