特許 7152231 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(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 20060101AFI20221004BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

B61C17/00 E

B61C17/00 D

H02M7/48 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018174183

(22)【出願日】2018-09-18

(65)【公開番号】P2020044948

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-06-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】加藤 宏和

(72)【発明者】

【氏名】岡田 洋祐

(72)【発明者】

【氏名】青谷 智明

(72)【発明者】

【氏名】横井 浩司

(72)【発明者】

【氏名】矢野 勇樹

(72)【発明者】

【氏名】滝沢 将光

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３８１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９５１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－１４１９６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１０／０９７３１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５８－０２５７７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－０５７０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－０６４４０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１５８５０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｃ １７／００

Ｈ０２Ｍ ７／４２－ ７／９８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両に設けられ、内部に、電力変換部本体と前記電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部とを含む電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを収納する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記電力変換部本体を冷却するための空気を通過させるとともに内部に前記放熱部が配置される風洞部と、
を備え、
前記筐体は、前記風洞部の外部から前記風洞部の内部へ空気を給気するための給気口と、前記給気口により前記風洞部の内部へ給気され前記放熱部を介して前記電力変換部本体を冷却した空気を前記風洞部の外部へ排気するための排気口と、を含み、
前記給気口および前記排気口は、前記筐体の同じ側の側面に配置され、
前記電力変換ユニットは、前記風洞部のうちの一部と共に、前記筐体に対して着脱可能に構成されている、鉄道車両用電力変換装置。

【請求項2】

前記給気口および前記排気口は、前記筐体において、前記鉄道車両の走行方向と直交する枕木方向の一方側または他方側の同じ側面に設けられている、請求項１に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項3】

前記筐体の前記枕木方向側の側面のうち、少なくとも前記筐体の前記給気口および前記排気口が設けられる側には、前記鉄道車両に搭載される前記鉄道車両用電力変換装置以外の他の機器または他の部材が前記給気口および前記排気口に対向するように配置されている、請求項２に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項4】

前記給気口により前記筐体の外部から前記風洞部の内部へ空気を取り込むためのファンをさらに備え、
前記ファンは、前記給気口よりも前記排気口に近い位置に設けられている、請求項１～３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5】

前記風洞部は、前記筐体の前記給気口および前記排気口とそれぞれ接続される第１部分および第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを接続するように延びる部分を有する第３部分と、を含み、
前記電力変換ユニットには、前記風洞部のうちの前記第３部分が設けられており、
前記電力変換ユニットは、前記第３部分が前記第１部分および前記第２部分と分離されることにより、前記筐体に対して着脱可能に構成されている、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】

前記電力変換ユニットが前記筐体に取り付けられている状態で、前記第１部分と前記第３部分とが接続される部分および前記第２部分と前記第３部分とが接続される部分に前記風洞部を囲むように略環状に設けられる第１シール部材をさらに備える、請求項５に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項7】

前記第１シール部材は、前記第１部分と前記第３部分とが接続される部分において、前記第１部分側または前記第３部分側のいずれかに設けられているとともに、前記第２部分と前記第３部分とが接続される部分において、前記第２部分側または前記第３部分側のいずれかに設けられている、請求項６に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項8】

前記風洞部は、前記第１部分と前記第３部分とが接続される部分と、前記第２部分と前記第３部分とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置されており、
前記電力変換ユニットは、前記筐体に対する旋回動作により、前記第１シール部材を介して、前記第３部分が前記第１部分および前記第２部分に対して略同時に接触するように、前記筐体に対して取り付けられるように構成されている、請求項６または７に記載の鉄道車両用電力変換装置。

【請求項9】

前記電力変換ユニットが前記筐体に取り付けられている状態で、前記第１シール部材が略上下方向を向くように配置される場合に、前記風洞部において、前記第１シール部材の上方に、上側から見て少なくとも前記第１シール部材を覆うように設けられるカバー部材をさらに備え、
前記カバー部材は、前記風洞部の中央に向かって下向きに傾斜するように設けられている、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】

前記第１部分または前記第２部分のうちの少なくとも一方は、下側の面が前記給気口または前記排気口の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分を含む、請求項５～９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11】

前記電力変換部本体と、前記風洞部の内部に配置された前記放熱部との境界に沿って設けられた第２シール部材をさらに備える、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】

前記給気口および前記排気口は、それぞれ、前記筐体の同じ側の側面において、下側および上側に設けられている、請求項１～１１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、電力変換部本体を冷却するための空気を通過させる風洞部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、電力変換部本体を冷却するための空気を通過させる風洞部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に記載の半導体冷却装置（鉄道車両用電力変換装置）は、半導体素子に取り付けられた放熱フィン（放熱部）と、内部に放熱フィンが配置され、半導体素子を冷却するための空気を通過させる風洞（風洞部）とを備えている。上記特許文献１に記載の半導体冷却装置では、風洞は、半導体冷却装置の外部から風洞の内部に空気を給気するための給気口と、風洞の内部の空気を半導体冷却装置の外部へ排気するための排気口とを含んでいる。

【0004】

上記特許文献１に記載の半導体冷却装置では、風洞は、鉄道車両の走行方向または上下方向に沿って、直線状に設けられている。そして、風洞が鉄道車両の走行方向に沿って直線状に設けられる場合には、給気口および排気口が、それぞれ、半導体冷却装置の筐体の前面および後面に設けられ、鉄道車両の進行方向に合わせて、給気口と排気口とが筐体の後面および前面に入れ換わるように構成されている。また、風洞が鉄道車両の上下方向に沿って直線状に設けられる場合には、給気口および排気口が、それぞれ、半導体冷却装置の筐体の下面および上面に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２９５１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、上記特許文献１に記載された鉄道車両用電力変換装置の一例のように、給気口と排気口とが筐体の前面と後面とで入れ換わる場合、給気口が筐体の側面の一方側および他方側の両方に配置されるので、給気口に対向する遮蔽物がなく、筐体の側方から見て、給気口が鉄道車両の外部に直接開放された状態になり易いと考えられる。また、上記特許文献１に記載された鉄道車両用電力変換装置の他の例のように、給気口が筐体の下面に設けられる場合、給気口が鉄道車両の下方の地面と対向するように、筐体の下方から見て、給気口が鉄道車両の外部に直接開放された状態になると考えられる。このため、上記特許文献１に記載された鉄道車両用電力変換装置では、給気口から外部の空気を風洞部の内部に給気する際に、給気口が鉄道車両の外部に直接開放されることにより、塵埃などの異物、および、雨水、スプリンクラー水、雪などの水分を吸い込み易いと考えられる。したがって、上記特許文献１に記載された鉄道車両用電力変換装置では、異物および水分が風洞部の内部に侵入することに起因して、風洞部内部の部品が劣化し易くなるとともに風洞部の冷却性能が低下し易くなるという問題点が考えられる。

【0007】

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、異物および水分が風洞部の内部に侵入することに起因して風洞部内部の部品が劣化するのを抑制するとともに風洞部の冷却性能が低下す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】

【0008】

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、鉄道車両に設けられ、内部に、電力変換部本体と電力変換部本体の内部の熱を放熱するための放熱部とを含む電力変換ユニットと、電力変換ユニットを収納する筐体と、筐体の内部に配置され、電力変換部本体を冷却するための空気を通過させるとともに内部に放熱部が配置される風洞部と、を備え、筐体は、風洞部の外部から風洞部の内部へ空気を給気するための給気口と、給気口により風洞部の内部へ給気され放熱部を介して電力変換部本体を冷却した空気を風洞部の外部へ排気するための排気口と、を含み、給気口および排気口は、筐体の同じ側の側面に配置され、電力変換ユニットは、風洞部のうちの一部と共に、筐体に対して着脱可能に構成されている。

【0009】

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、風洞部の給気口および排気口が筐体の同じ側の側面に配置されている。これにより、給気口が筐体の側面の一方側および他方側に配置される場合と比較して、給気口に対向する遮蔽物がない状態になりにくいので、給気口を鉄道車両の外部に直接開放された状態になるのを抑制することができる。また、給気口が筐体の側面に配置されているので、給気口が筐体の下面に配置される場合と異なり、給気口が鉄道車両の下方の外部に直接開放されない。したがって、給気口から外部の空気を風洞部の内部に給気する際に、塵埃などの異物、および、雨水、スプリンクラー水、雪などの水分が吸い込まれにくくなる。その結果、異物および水分が風洞部の内部に侵入することに起因して風洞部内部の部品が劣化するのを抑制するとともに風洞部の冷却性能が低下するのを抑制することができる。

【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、給気口および排気口は、筐体において、鉄道車両の走行方向と直交する枕木方向の一方側または他方側の同じ側面に設けられている。このように構成すれば、給気口および排気口が、鉄道車両の走行方向の一方側または他方側の側面に配置される場合と異なり、給気口から外部の空気を風洞部の内部に給気する際に、鉄道車両の走行時における走行風の影響を受けるのを抑制することができる。その結果、給気口から風洞部の内部に給気される風量を適切に調整することができるので、電力変換部本体を適切に冷却することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、筐体の枕木方向側の側面のうち、少なくとも筐体の給気口および排気口が設けられる側には、鉄道車両に搭載される鉄道車両用電力変換装置以外の他の機器または他の部材が給気口および排気口に対向するように配置されている。このように構成すれば、給気口が設けられる側を、給気口が設けられる側から見て、鉄道車両用電力変換装置以外の他の機器または他の部材により覆うことにより、鉄道車両の外部に確実に直接開放された状態になるのを抑制することができる。

【0012】

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、給気口により筐体の外部から風洞部の内部へ空気を取り込むためのファンをさらに備え、ファンは、給気口よりも排気口に近い位置に設けられている。このように構成すれば、給気口および排気口が筐体の同じ側の側面に設けられ風洞部が直線状に設けられていない場合でも、ファンにより、風洞部の内部に容易に空気を取り込むことができる。また、ファンを給気口よりも排気口に近い位置に設けられることにより、給気口により風洞部の内部に給気された空気に含まれる異物および水分がファンに付着してファンの劣化が早まるのを抑制することができる。

【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、風洞部は、筐体の給気口および排気口とそれぞれ接続される第１部分および第２部分と、第１部分と第２部分とを接続するように延びる部分を有する第３部分と、を含み、電力変換ユニットには、風洞部のうちの第３部分が設けられており、電力変換ユニットは、第３部分が第１部分および第２部分と分離されることにより、筐体に対して着脱可能に構成されている。このように構成すれば、電力変換ユニットを筐体に対して容易に着脱することができるので、電力変換部本体および放熱部等を含む電力変換ユニットの交換やメンテナンス作業を容易に行うことができる。

【0014】

この場合、好ましくは、電力変換ユニットが筐体に取り付けられている状態で、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分に風洞部を囲むように略環状に設けられる第１シール部材をさらに備える。このように構成すれば、電力変換ユニットを筐体に対して着脱する場合でも、第１シール部材により、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分の水密性（防水性）を容易に確保することができる。その結果、電力変換ユニットと筐体とが接続される部分において、給気口から風洞部の内部に給気された空気に含まれる水分が、風洞部から筐体の風洞部以外の部分に侵入するのを抑制することができる。

【0015】

上記第１シール部材を備える構成において、好ましくは、第１シール部材は、第１部分と第３部分とが接続される部分において、第１部分側または第３部分側のいずれかに設けられているとともに、第２部分と第３部分とが接続される部分において、第２部分側または第３部分側のいずれかに設けられている。このように構成すれば、第１シール部材を、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分に容易に設けることができる。

【0016】

上記第１シール部材を備える構成において、好ましくは、風洞部は、第１部分と第３部分とが接続される部分と、第２部分と第３部分とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置されており、電力変換ユニットは、筐体に対する旋回動作により、第１シール部材を介して、第３部分が第１部分および第２部分に対して略同時に接触するように、筐体に対して取り付けられるように構成されている。このように構成すれば、電力変換ユニットを、第１部分と第３部分とが接続される部分と、第２部分と第３部分とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置される筐体に対して着脱する場合でも、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分を同時に接触させることができる。その結果、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分のいずれか一方の部分が接続しなくなるのを抑制することができるので、第１部分と第３部分とが接続される部分および第２部分と第３部分とが接続される部分の水密性（防水性）を容易に確保することができる。

【0017】

上記第１シール部材を備える構成において、好ましくは、電力変換ユニットが筐体に取り付けられている状態で、第１シール部材が略上下方向を向くように配置される場合に、風洞部において、第１シール部材の上方に、上側から見て少なくとも第１シール部材を覆うように設けられるカバー部材をさらに備え、カバー部材は、風洞部の中央に向かって下向きに傾斜するように設けられている。このように構成すれば、第１シール部材の上方に第１シール部材を覆うように設けられたカバー部材により、第１シール部材の上方から落下してくる異物および水分が第１シール部材の上に溜まってしまうのを抑制することができる。また、カバー部材が、風洞部の中央に向かって下向きに傾斜しているので、カバー部材の上に落下してくる異物および水分を第１シール部材がない風洞部の中央に向かって効率的に導くことができる。

【0018】

上記風洞部が第１部分および第２部分を含む構成において、好ましくは、第１部分または第２部分のうちの少なくとも一方は、下側の面が給気口または排気口の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分を含む。このように構成すれば、下側の面が給気口または排気口の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分により、給気口または排気口から風洞部の内部に侵入した水分を給気口または排気口に容易に導くことができる。その結果、給気口または排気口から風洞部の内部に侵入した水分が、風洞部の奥に侵入してしまうのを抑制することができる。

【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、電力変換部本体と、風洞部の内部に配置された放熱部との境界に沿って設けられた第２シール部材をさらに備える。このように構成すれば、第２シール部材により、電力変換部本体と、風洞部の内部に配置された放熱部の境界部分との間の水密性（防水性）を容易に確保することができる。その結果、給気口から風洞部の内部に給気された空気に含まれる水分が、電力変換部本体と放熱部との境界部分において、放熱部側から電力変換部本体側に侵入するのを抑制することができる。

【0020】

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、給気口および排気口は、それぞれ、筐体の同じ側の側面において、下側および上側に設けられている。このように構成すれば、給気口と排気口とで上下方向の高さ位置を確実に異ならせることができるので、給気口および排気口を、筐体の同じ側の側面に確実に配置させることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、上記のように、風洞部を備えた鉄道車両用電力変換装置において、異物および水分が風洞部の内部に侵入することに起因して風洞部内部の部品が劣化するのを抑制するとともに風洞部の冷却性能が低下するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【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を備える鉄道車両を示した側面図である。

【図2】（ａ）は、図１の１００－１００切断線に沿った平面図である。（ｂ）は、（ａ）の鉄道車両用電力変換装置近傍の拡大図である。（ｃ）は、（ｂ）の２００－２００切断線に沿った側面図である。

【図3】（ａ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置を給気口および排気口が設けられる側とは反対側から見た図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置を給気口および排気口が設けられた側から見た図である。（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）の３００－３００切断線に沿った側面断面図である。

【図4】（ａ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が備える電力変換ユニットを示した図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が備える電力変換ユニットを風洞部の第２部分の側から見た図である。（ｃ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が備える電力変換ユニットを風洞部の第１部分の側から見た図である。

【図5】（ａ）は、電力変換ユニットの筐体からの着脱を説明するための図である。（ｂ）は、電力変換ユニットの筐体からの着脱を説明するための別の図である。（ｃ）は、電力変換ユニットの筐体からの着脱を説明するためのさらに別の図である。

【図6】（ａ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が備える風洞部の第２部分と第３部分との接続部分の拡大断面図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態による鉄道車両用電力変換装置が備える風洞部の第１部分と第３部分との接続部分の拡大断面図である。

【図7】本発明の一実施形態の変形例による鉄道車両用電力変換装置が備える風洞部の第２部分と第３部分との接続部分の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

図１～図６を参照して、本発明の一実施形態による鉄道車両１０用の電力変換装置２０の構成について説明する。図１に示すように、電力変換装置２０は、車体１１の床下空間１１ａにおいて車体１１の下面１１ｂに吊り下げられて固定されている。なお、電力変換装置２０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。以下では、鉄道車両１０の走行方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する枕木方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に共に直交する上下方向をＺ軸方向として説明を行う。

【0025】

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置２０を備える鉄道車両１０の概略構成を簡潔に説明する。鉄道車両１０は、図１に示すように、車体１１と、架線２に供給されている電力を受電（集電）するパンタグラフ１３と、架線２からの電力を利用して駆動輪１４を回転させる誘導電動機１５（破線で示す）と、空調機や制御機器などその他の複数の機器１６と、を備えている。そして、電力変換装置２０は、鉄道車両１０の走行時に、架線２からの電力を半導体素子（図示しない）のスイッチングにより変換して、誘導電動機１５の回転制御を行う役割を有している。

【0026】

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置２０の鉄道車両１０における配置について簡潔に説明する。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、電力変換装置２０は、車体１１の床下空間１１ａにおいて、Ｚ軸方向から見て、鉄道車両の走行方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ１側）および他方側（Ｘ２側）と、枕木方向（Ｙ軸方向）の一方側（Ｙ１側）および他方側（Ｙ２側）とが、他の機器１６に囲まれるように配置されている。また、図２（ｃ）に示すように、電力変換装置２０は、車体１１の床下空間１１ａにおいて、他の機器１６とともに、車体１１の下面１１ｂから、鉄道車両１０の下方（Ｚ２側）に向かって突出するように設けられている。

【0027】

次に、図３～図６を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置２０の構成を詳細に説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、電力変換装置２０は、略箱状に形成された筐体２１を備えている。また、図３（ｃ）に示すように、電力変換装置２０は、筐体２１の内部に収納されたインバータユニット３０と、筐体２１の内部に配置された風洞部４０と、風洞部４０の内部へ空気を取り込むためのファン５０と、を備えている。なお、インバータユニット３０は、特許請求の範囲の「電力変換ユニット」の一例である。

【0028】

筐体２１は、外線コネクタ部２２と、開口部２３と、給気口２４と、排気口２５と、水抜き孔２６（図３（ｂ）参照）と、を含む。外線コネクタ部２２および開口部２３は、筐体２１の正面側（Ｙ１側）の側面２１ａに設けられている。本実施形態では、給気口２４および排気口２５は、筐体２１の同じ側の側面に配置されている。詳細には、給気口２４および排気口２５は、筐体２１において、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）と直交する枕木方向（Ｙ軸方向）の他方側（Ｙ２側、筐体２１の背面側）の同じ側面２１ｂに設けられている。

【0029】

外線コネクタ部２２は、筐体２１の内部に収納される機器と筐体２１の外部の機器とを電気的に接続するための端子（図示しない）を有する。開口部２３は、筐体２１の内部の機器の交換やメンテナンスのための開口を有し、（図３に示した）通常の状態では、筐体２１の正面側（Ｙ１側）から正面カバー２３ａが取り付けられている。

【0030】

給気口２４は、風洞部４０の内部に風洞部４０の外部の空気を給気するために設けられており、複数の孔部から構成されている。排気口２５は、給気口２４により風洞部４０の内部へ給気され、風洞部４０を通過した空気を風洞部４０の外部へ排気するために設けられており、複数の孔部から構成されている。

【0031】

本実施形態では、給気口２４および排気口２５は、それぞれ、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、下側（Ｚ２側）および上側（Ｚ１側）に設けられている。具体的には、図３（ｃ）に示すように、給気口２４は、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、筐体２１の下面２１ｃに近い下部に設けられている。また、排気口２５は、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、筐体２１の上面２１ｄに近い上部に設けられている。また、図３（ｂ）に示すように、給気口２４および排気口２５は、それぞれ、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、Ｘ軸方向に並ぶように、かつ、Ｘ軸方向に間隔を隔てて、２つずつ設けられている。

【0032】

また、図２（ａ）～図２（ｃ）に示すように、本実施形態では、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）の側面２１ｂには、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置２０以外の他の機器１６が給気口２４および排気口２５に対向するように配置されている。具体的には、給気口２４および排気口２５は、上述したように、筐体２１の背面側（Ｙ２側）に設けられている。そして、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、電力変換装置２０のＹ２側の近傍には、他の機器１６ａが、Ｙ２側から見て、電力変換装置２０を覆うように配置されている。また、図２（ｃ）に示すように、電力変換装置２０は、Ｘ軸方向から見て、車体１１の下面１１ｂから、鉄道車両１０の下方（Ｚ２側）に向かって、他の機器１６ａと略同じ長さだけ突出するように設けられている。

【0033】

図３（ｂ）に示すように、水抜き孔２６は、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、Ｘ軸方向に並ぶように２つ設けられた給気口２４それぞれの下方（Ｚ２側）の近傍に設けられている。すなわち、水抜き孔２６は、筐体２１の下面２１ｃに非常に近い位置に設けられている。これにより、給気口２４に接続される風洞部４０の内部において、下部に降下した水分を、水抜き孔２６を介して風洞部４０の外部へ除去することが可能である。

【0034】

図３（ｃ）に示すように、インバータユニット３０は、Ｙ軸方向に並ぶように設けられた２つのインバータ３１と、インバータ３１を収納するためのユニット枠３２と、インバータ３１を固定するための固定板３３と、を含む。図２（ｂ）に示すように、電力変換装置２０では、２つのインバータユニット３０が、Ｘ軸方向に並ぶように設けられている。

【0035】

図３（ｃ）に示すように、インバータ３１は、電力変換のための回路等が内部に収納されたインバータ回路部３１ａと、インバータ回路部３１ａの内部の熱を放熱するためのインバータ放熱部３１ｂと、含む。インバータ回路部３１ａと、インバータ放熱部３１ｂとは、一体的に形成されている。インバータ放熱部３１ｂは、たとえば、金属製のフィンから構成されている。なお、本実施形態では、インバータ放熱部３１ｂは、後述するように、風洞部４０の内部に配置されている。なお、インバータ回路部３１ａおよびインバータ放熱部３１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「電力変換部本体」および「放熱部」の一例である。

【0036】

図４（ａ）に示すように、ユニット枠３２は、インバータ３１が収納される収納部３２ａと、収納部３２ａの下側（Ｚ２側）に接続される筒状部３２ｂと、を含む。図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、ユニット枠３２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれに複数の開口を有するように、枠状に形成されている。

【0037】

図４（ａ）に示すように、収納部３２ａには、２つのインバータ３１が、Ｙ軸方向に並ぶように離間して配置されている。筒状部３２ｂは、Ｚ軸方向に延びる筒状に形成されている。筒状部３２ｂは、後述するように、風洞部４０の一部を形成している。

【0038】

固定板３３は、２つのインバータ３１に挟まれるように、ユニット枠３２において、Ｙ軸方向の略中央に配置されている。２つのインバータ３１は、固定板３３側に設けられたネジ止め部（図示しない）と、固定板３３のインバータ３１側に設けられたネジ止め部（図示しない）とを介して、ネジ止めされることにより互いに固定されている。固定板３３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に延びる板状に形成されている。

【0039】

図３（ｃ）に示すように、風洞部４０は、給気口２４と排気口２５とを接続するように筐体２１の内部に設けられた風路として構成されている。風洞部４０は、給気口２４と接続される給気側風洞部４１と、排気口２５と接続される排気側風洞部４２と、給気口２４と排気口２５とを接続するように延びるユニット側風洞部４３と、を含む。なお、給気側風洞部４１、排気側風洞部４２およびユニット側風洞部４３は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１部分」、「第２部分」および「第３部分」の一例である。

【0040】

給気側風洞部４１は、Ｘ軸方向から見て、Ｙ２側の給気口２４から、Ｙ１側に向かって、Ｙ軸方向に延びるように設けられている。給気側風洞部４１は、Ｙ１側の端部において、ユニット側風洞部４３のＹ２側に開口するＺ２側の端部と接続するように構成されている。すなわち、本実施形態では、風洞部４０は、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分が、Ｙ軸方向を向くように配置されている。なお、給気側風洞部４１を構成する壁部は、筐体２１と一体的に形成されている。

【0041】

排気側風洞部４２は、Ｘ軸方向から見て、Ｙ２側の排気口２５から、Ｙ１側に向かって、Ｙ軸方向に延びる部分と、Ｙ軸方向に延びる部分がＹ１側の端部でＺ軸方向に向きを変え、Ｚ２側に向かって、Ｚ軸方向に延びる部分と、を含むように設けられている。排気側風洞部４２は、Ｚ軸方向に延びる部分がＺ２側の端部において、ユニット側風洞部４３のＺ１側の端部と接続するように構成されている。すなわち、本実施形態では、風洞部４０は、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分が、（Ｙ軸方向とは異なる方向である）Ｚ軸方向を向くように配置されている。なお、排気側風洞部４２を構成する壁部は、筐体２１と一体的に形成されている。

【0042】

なお、本実施形態では、排気側風洞部４２は、下側（Ｚ２側）の面が排気口２５の下端に向かって下向き（Ｚ２方向）に傾斜するように設けられた部分を含む。具体的には、排気側風洞部４２のＹ軸方向に延びる部分の下面（Ｚ２側の面）４２ａは、Ｙ２側からＹ１側に向かって、下向き（Ｚ２方向）に傾斜している。そして、下面（Ｚ２側の面）４２ａは、筐体２１の側面２１ｂと、排気口２５の下端の位置で接続されるように配置されている。

【0043】

ユニット側風洞部４３は、給気側風洞部４１と接続されるＺ２側の端部と、排気側風洞部４２と接続されるＺ１側の端部とが接続されるように、Ｚ軸方向に延びるように設けられている。

【0044】

本実施形態では、風洞部４０は、インバータ回路部３１ａを冷却するための空気を通過させるように構成されている。詳細には、インバータユニット３０には、風洞部４０のうちのユニット側風洞部４３が設けられており、風洞部４０は、内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂを介してインバータ回路部３１ａを冷却するように構成されている。

【0045】

具体的には、電力変換装置２０では、インバータ回路部３１ａとインバータ放熱部３１ｂとの間の回路部放熱部境界３１ｃを挟んで、インバータ放熱部３１ｂの側が、ユニット側風洞部４３の内部に配置されている。そして、給気口２４により風洞部４０の外部から給気された空気が、インバータ放熱部３１ｂが配置されたユニット側風洞部４３を通過することにより、インバータ放熱部３１ｂで熱交換が行われる。これにより、インバータ放熱部３１ｂと一体的に形成されたインバータ回路部３１ａが冷却される。なお、回路部放熱部境界３１ｃは、特許請求の範囲の「（電力変換部本体と前記放熱部との）境界」の一例である。

【0046】

本実施形態では、電力変換装置２０は、回路部放熱部境界３１ｃに沿って設けられた防水シール６１を備えている。具体的には、防水シール６１は、ユニット枠３２に収納されたインバータ回路部３１ａとインバータ放熱部３１ｂとの境界部分である回路部放熱部境界３１ｃに沿って、インバータ３１とユニット枠３２との間の隙間を埋めるように設けられている。また、図４（ｃ）に示すように、防水シール６１は、Ｙ軸方向から見て、インバータ３１の形状（略矩形形状）と対応するように、略矩形形状にインバータ３１を囲むように設けられている。なお、防水シール６１は、たとえば、液状のシール部材である。これにより、インバータ回路部３１ａ側とインバータ放熱部３１ｂ側と間の水密性を容易に確保することが可能である。なお、防水シール６１は、特許請求の範囲の「第２シール部材」の一例である。

【0047】

図３（ｃ）に示すように、ファン５０は、給気口２４により筐体２１の外部から風洞部４０の内部へ空気を取り込むために設けられている。本実施形態では、ファン５０は、給気口２４よりも排気口２５に近い位置に設けられている。具体的には、ファン５０は、ユニット側風洞部４３において、排気側風洞部４２と接続される部分の近傍に配置されている。そして、ファン５０を駆動させることにより風洞部４０の内部に（外部に対して）生じた負圧により、給気口２４から空気が取り込まれ、取り込んだ空気が排気口２５の方向へ導かれる。

【0048】

ここで、本実施形態では、インバータユニット３０は、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２と分離されることにより、筐体２１に対して着脱可能に構成されている。具体的には、図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、電力変換装置２０では、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分と、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分とを分離することが可能に構成されている。また、給気側風洞部４１を構成する壁部および排気側風洞部４２を構成する壁部は、上述したように、筐体２１と一体的に形成されている。これにより、ユニット側風洞部４３を含むインバータユニット３０を、給気側風洞部４１および排気側風洞部４２が固定された筐体２１に対して着脱することが可能である。

【0049】

また、本実施形態では、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示すように、電力変換装置２０は、インバータユニット３０が筐体２１に取り付けられている状態で、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分に風洞部４０を囲むように略環状に設けられる防水パッキン６２を備える。詳細には、図６に示すように、防水パッキン６２は、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、ユニット側風洞部４３側に設けるとともに、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、排気側風洞部４２側に設けられている。なお、防水パッキン６２は、特許請求の範囲の「第１シール部材」の一例である。

【0050】

具体的には、図６（ｂ）に示すように、防水パッキン６２は、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分に設けられる防水パッキン６２ａと、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分に設けられる防水パッキン６２ｂと、を含む。防水パッキン６２ａは、ユニット側風洞部４３の給気側風洞部４１側の端部に、かつ、Ｙ軸方向を向くユニット側風洞部４３の端部を取り囲むように設けられている。図４（ｃ）に示すように、防水パッキン６２ａは、Ｙ軸方向から見て、略環状に形成されている。防水パッキン６２ｂは、排気側風洞部４２のユニット側風洞部４３側の端部に、かつ、Ｚ軸方向を向く排気側風洞部４２側のＺ２側の端部を取り囲むように設けられている。防水パッキン６２ｂは、Ｚ軸方向から見て、防水パッキン６２ａと同様に、略環状に形成されている。

【0051】

また、図３（ｃ）に示すように、本実施形態では、インバータユニット３０は、筐体２１に対する旋回動作により、防水パッキン６２を介して、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２に対して略同時に接触するように、筐体２１に対して取り付けられるように構成されている。

【0052】

具体的には、インバータユニット３０では、ユニット枠３２の収納部３２ａの上面に、ユニット枠３２を筐体２１から吊るすためのフック部材７１が設けられている。フック部材７１の先端部は、筐体２１側にＸ軸方向に延びるように設けられた棒状部材７２に引っ掛けるための曲げ部分が形成されている。なお、電力変換装置２０では、２つのフック部材７１が、Ｘ軸方向に間隔を隔てて設けられている。

【0053】

そして、図５（ａ）に示すように、インバータユニット３０を筐体２１に対して着脱する際に、フック部材７１を棒状部材７２に引っ掛けた状態で、インバータユニット３０を筐体２１に対して旋回動作させることが可能に構成されている。これにより、図５（ａ）に示すように、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２に対して接触していない状態から、インバータユニット３０と筐体２１とが互いに近づくように、インバータユニット３０を筐体２１に対して旋回動作させると、図３（ｃ）に示すように、ユニット側風洞部４３が、防水パッキン６２ａ、６２ｂを介して、給気側風洞部４１および排気側風洞部４２に対して略同時に接触させることが可能である。

【0054】

（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。

【0055】

本実施形態では、上記のように、電力変換装置２０では、風洞部４０の給気口２４および排気口２５を、筐体２１の同じ側の側面２１ａに配置する。これにより、給気口２４が筐体２１の側面の一方側および他方側に配置される場合と比較して、給気口２４に対向する遮蔽物がない状態になりにくいので、給気口２４を鉄道車両１０の外部に直接開放された状態になるのを抑制することができる。また、給気口２４が筐体２１の側面に配置されているので、給気口２４が筐体２１の下面（Ｚ２側）に配置される場合と異なり、給気口２４が鉄道車両１０の下方（Ｚ２側）の外部に直接開放されない。したがって、給気口２４から外部の空気を風洞部４０の内部に給気する際に、塵埃などの異物、および、雨水、スプリンクラー水、雪などの水分が吸い込まれにくくなる。その結果、異物および水分が風洞部４０の内部に侵入することに起因して風洞部４０内部の部品が劣化するのを抑制するとともに風洞部４０の冷却性能が低下するのを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、給気口２４および排気口２５を、筐体２１において、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）と直交する枕木方向（Ｙ軸方向）の他方側（Ｙ２側）の同じ側面２１ｂに設ける。これにより、給気口２４および排気口２５が、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ１側）または他方側（Ｘ２側）の側面に配置される場合と異なり、給気口２４から外部の空気を風洞部４０の内部に給気する際に、鉄道車両１０の走行時における走行風の影響を受けるのを抑制することができる。その結果、給気口２４から風洞部４０の内部に給気される風量を容易に適切に調整することができるので、インバータ回路部３１ａを適切に冷却することができる。

【0057】

また、本実施形態では、上記のように、鉄道車両１０では、筐体２１の枕木方向（Ｙ軸方向）側の側面（Ｙ１側およびＹ２側）のうち、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）には、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置２０以外の他の機器１６を給気口２４および排気口２５に対向するように配置する。これにより、給気口２４が設けられる側を、給気口２４が設けられる側から見て、電力変換装置２０以外の他の機器１６により覆うことにより、鉄道車両１０の外部に確実に直接開放された状態になるのを抑制することができる。

【0058】

また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置２０は、給気口２４により筐体２１の外部から風洞部４０の内部へ空気を取り込むためのファン５０を備え、ファン５０を、給気口２４よりも排気口２５に近い位置に設ける。これにより、給気口２４および排気口２５が筐体２１の同じ側の側面に設けられ風洞部４０が直線状に設けられていない場合でも、ファン５０により、風洞部４０の内部に容易に空気を取り込むことができる。また、ファン５０を給気口２４よりも排気口２５に近い位置に設けられることにより、給気口２４により風洞部４０の内部に給気された空気に含まれる異物および水分がファン５０に付着してファン５０の劣化が早まるのを抑制することができる。

【0059】

また、本実施形態では、上記のように、風洞部４０は、筐体２１の給気口２４および排気口２５とそれぞれ接続される給気側風洞部４１および排気側風洞部４２と、給気側風洞部４１と排気側風洞部４２とを接続するように延びる部分を有するユニット側風洞部４３と、を含み、インバータユニット３０には、風洞部４０のうちのユニット側風洞部４３が設けられており、インバータユニット３０を、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２と分離されることにより、筐体２１に対して着脱可能に構成する。これにより、インバータユニット３０を筐体２１に対して容易に着脱することができるので、インバータ回路部３１ａおよびインバータ放熱部３１ｂ等を含むインバータユニット３０の交換やメンテナンス作業を容易に行うことができる。

【0060】

また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置２０は、インバータユニット３０が筐体２１に取り付けられている状態で、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分に風洞部４０を囲むように略環状に設けられる防水パッキン６２を備える。これにより、インバータユニット３０を筐体２１に対して着脱する場合でも、防水パッキン６２により、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分の水密性（防水性）を容易に確保することができる。その結果、インバータユニット３０と筐体２１とが接続される部分において、給気口２４から風洞部４０の内部に給気された空気に含まれる水分が、風洞部４０から筐体２１の風洞部４０以外の部分に侵入するのを抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態では、上記のように、防水パッキン６２を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、ユニット側風洞部４３側に設けるとともに、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、排気側風洞部４２側に設ける。これにより、防水パッキン６２を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分に容易に設けることができる。

【0062】

また、本実施形態では、上記のように、風洞部４０を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分と、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置させ、インバータユニット３０を、筐体２１に対する旋回動作により、防水パッキン６２を介して、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２に対して略同時に接触するように、筐体２１に対して取り付けられるように構成する。これにより、インバータユニット３０を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分と、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置される筐体２１に対して着脱する場合でも、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分を同時に接触させることができる。その結果、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分のいずれか一方の部分が接続しなくなるのを抑制することができるので、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分の水密性（防水性）を容易に確保することができる。

【0063】

また、本実施形態では、上記のように、排気側風洞部４２は、下側（Ｚ２側）の面が排気口２５の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分を含む。これにより、下側（Ｚ２側）の面が排気口２５の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分により、排気口２５から風洞部４０の内部に侵入した水分を給気口または排気口２５に容易に導くことができる。その結果、排気口２５から風洞部４０の内部に侵入した水分が、風洞部４０の奥に侵入してしまうのを抑制することができる。

【0064】

また、本実施形態では、上記のように、インバータ回路部３１ａと、風洞部４０の内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂとの境界に沿って設けられた防水シール６１を備える。これにより、防水シール６１により、インバータ回路部３１ａと、風洞部４０の内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂの境界部分との間の水密性（防水性）を容易に確保することができる。その結果、インバータ回路部３１ａとインバータ放熱部３１ｂとの境界部分において、給気口２４から風洞部４０の内部に給気された空気に含まれる水分が、インバータ放熱部３１ｂ側からインバータ回路部３１ａ側に侵入するのを抑制することができる。

【0065】

また、本実施形態では、上記のように、給気口２４および排気口２５を、それぞれ、筐体２１の同じ側（Ｙ２側）の側面において、下側（Ｚ２側）および上側（Ｚ１側）に設ける。これにより、給気口２４と排気口２５とで上下方向（Ｚ軸方向）の高さ位置を確実に異ならせることができるので、給気口２４および排気口２５を、筐体２１の同じ側の側面に確実に配置させることができる。

【0066】

[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。

【0067】

たとえば、上記実施形態では、給気口２４および排気口２５を、筐体２１において、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）と直交する枕木方向（Ｙ軸方向）の他方側（Ｙ２側）の同じ側面２１ｂに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、給気口２４および排気口２５を、筐体２１において、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）と直交する枕木方向（Ｙ軸方向）の一方側（Ｙ１側）の同じ側面２１ａに設けてもよい。また、鉄道車両１０の走行方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ１側）および他方側（Ｘ２側）の同じ側面に設けてもよい。

【0068】

また、上記実施形態では、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）に、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置２０以外の他の機器１６を給気口２４および排気口２５に対向するように配置させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体２１の枕木方向（Ｙ軸方向）側の側面（Ｙ１側およびＹ２側）のうち、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）に、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置２０以外の他の部材を給気口２４および排気口２５に対向するように配置してもよい。たとえば、車体１１の床下空間１１ａをカバー部材によって覆うボディマウント構造により、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）において、カバー部材を給気口２４および排気口２５に対向するように配置してもよい。

【0069】

また、上記実施形態では、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）の側面２１ｂには、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置２０以外の他の機器１６が給気口２４および排気口２５に対向するように配置させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体２１の給気口２４および排気口２５が設けられる側（Ｙ２側）の側面２１ｂに、給気口２４および排気口２５に対向するように他の機器１６等を配置させないように構成してもよい。

【0070】

また、上記実施形態では、電力変換装置２０を、車体１１の床下空間１１ａにおいて、Ｚ軸方向から見て、鉄道車両の走行方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ１側）および他方側（Ｘ２側）と、枕木方向（Ｙ軸方向）の一方側（Ｙ１側）および他方側（Ｙ２側）とが、他の機器１６に囲まれるように配置させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電力変換装置２０を、車体１１の床下空間１１ａにおいて、Ｚ軸方向から見て、鉄道車両の走行方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ１側）および他方側（Ｘ２側）と、枕木方向（Ｙ軸方向）の一方側（Ｙ１側）および他方側（Ｙ２側）とのいずれかの側のみが、他の機器１６に囲まれるように配置してもよい。また、電力変換装置２０を、車体１１の床下空間１１ａにおいて、Ｚ軸方向から見て、他の機器１６に囲まれないように配置してもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、２つのインバータユニット３０を、Ｘ軸方向に並ぶように設けるとともに、給気口２４および排気口２５を、それぞれ、筐体２１の背面側（Ｙ２側）の側面２１ｂにおいて、Ｘ軸方向に並ぶように、２つずつ設けた例を示した。本発明はこれに限られない。本発明では、インバータユニット３０を、１つだけ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。また、給気口２４および排気口２５を、それぞれ、１つだけ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、風洞部４０を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分と、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分とが、互いに異なる方向を向くように配置させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、風洞部４０を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分と、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分とが、互いに同じ方向を向くように配置してもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、電力変換装置２０は、給気口２４により筐体２１の外部から風洞部４０の内部へ空気を取り込むためのファン５０を備え、ファン５０を、給気口２４よりも排気口２５に近い位置に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、ファン５０を、排気口２５よりも給気口２４に近い位置に設けしてもよい。また、ファン５０を設けないように構成してもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、インバータユニット３０を、ユニット側風洞部４３が給気側風洞部４１および排気側風洞部４２と分離されることにより、筐体２１に対して着脱可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、インバータユニット３０を、筐体２１に対して着脱不可能に構成してもよい。その場合、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分および排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分に風洞部４０を囲むように略環状に設けられる防水パッキン６２は不要となる。

【0075】

また、上記実施形態では、防水パッキン６２を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、ユニット側風洞部４３側に設けるとともに、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、排気側風洞部４２側に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、防水パッキン６２を、給気側風洞部４１とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、給気側風洞部４１側に設けてもよい。また、図７に示す本発明の一実施形態の変形例による電力変換装置２０ａのように、防水パッキン６２を、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、ユニット側風洞部４３に設けてもよい。

【0076】

図７に示すように、本発明の一実施形態の変形例による電力変換装置２０ａでは、防水パッキン６２ｂ（６２）が、排気側風洞部４２とユニット側風洞部４３とが接続される部分において、ユニット側風洞部４３に設けられている。このような構成の場合、防水パッキン６２ｂ（６２）の上面側の一部が風洞部４０の内部に開放されているため、防水パッキン６２ｂ（６２）に上方から落下してくる水分等が溜まりやすいと考えられる。

【0077】

そこで、電力変換装置２０が、インバータユニット３０が筐体２１に取り付けられている状態で、防水パッキン６２ｂ（６２）が略上下方向（Ｚ軸方向）を向くように配置される場合に、風洞部４０において、防水パッキン６２ｂ（６２）の上方（Ｚ１側）に、上側（Ｚ１側）から見て防水パッキン６２ｂ（６２）を覆うように設けられるガイド部材７０を備え、ガイド部材７０を、風洞部４０の中央に向かって下向き（Ｚ２方向）に傾斜するように設けるように構成してもよい。これにより、防水パッキン６２の上方に防水パッキン６２を覆うように設けられたガイド部材７０により、防水パッキン６２の上方から落下してくる異物および水分が防水パッキン６２の上に溜まってしまうのを抑制することができる。また、ガイド部材７０が、風洞部４０の中央に向かって下向きに傾斜しているので、ガイド部材７０の上に落下してくる異物および水分を防水パッキン６２がない風洞部４０の中央に向かって効率的に導くことができる。なお、ガイド部材は、特許請求の範囲の「カバー部材」の一例である。

【0078】

また、上記実施形態では、排気側風洞部４２が、下側（Ｚ２側）の面が排気口２５の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分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、排気側風洞部４２が、下側（Ｚ２側）の面が排気口２５の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分を含まないように構成してもよい。また、給気側風洞部４１が、下側（Ｚ２側）の面が給気口２４の下端に向かって下向きに傾斜するように設けられた部分を含むように構成してもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、インバータ回路部３１ａと、風洞部４０の内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂとの境界に沿って設けられた防水シール６１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、インバータ回路部３１ａと、風洞部４０の内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂとの境界に沿った部分に防水シール６１を備えないように構成してもよい。その場合、インバータ回路部３１ａと、風洞部４０の内部に配置されたインバータ放熱部３１ｂの境界部分との間の水密性を確保するために何らかの防水構造を施すことが好ましい。

【0080】

また、上記実施形態では、給気口２４および排気口２５を、それぞれ、筐体２１の同じ側（Ｙ２側）の側面において、下側（Ｚ２側）および上側（Ｚ１側）に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、給気口２４および排気口２５を、それぞれ、筐体２１の同じ側（Ｙ２側）の側面において、上側（Ｚ１側）および下側（Ｚ２側）に設けてもよい。また、給気口２４および排気口２５を、互いに、水平方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に並ぶように配置させてもよい。

【0081】

また、上記実施形態では、車体１１の床下空間１１ａに設置された電力変換装置２０に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。たとえば、車体１１の屋根上に設置された電力変換装置に対して、本発明を適用してもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、架線２からの電力を利用して走行する架空電車線方式の鉄道車両１０の電力変換装置２０に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。走行用のレールとは別に並行して第三の給電用レール（第三軌条）が敷設され、この第三軌条に対して車体１１側に設けられた集電靴（コレクターシュー）が擦って集電する第三軌条方式の鉄道車両１０の電力変換装置に対して本発明を適用してもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、架線２からの電力を利用して走行する架空電車線方式の鉄道車両１０の電力変換装置２０に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ディーゼル機関を直接的な駆動源とする気動車に搭載された電力変換装置や、ディーゼル機関の発電によって誘導電動機１５を回転させる電気式気動車などの鉄道車両１０の電力変換装置に対して、本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0084】

１０ 鉄道車両
１６ （鉄道車両用電力変換装置以外の）他の機器
２０ 電力変換装置（鉄道車両用電力変換装置）
２１ 筐体
２４ 給気口
２５ 排気口
３０ インバータユニット（電力変換ユニット）
３１ａ インバータ回路部（電力変換部本体）
３１ｂ インバータ放熱部（放熱部）
３１ｃ 回路部放熱部境界（（電力変換装置本体と放熱部との）境界）
４０ 風洞部
４１ 給気側風洞部（第１部分）
４１ａ 下側の面
４２ 排気側風洞部（第２部分）
４３ ユニット側風洞部（第３部分）
５０ ファン
６１ 防水シール（第２シール部材）
６２（６２ａ、６２ｂ） 防水パッキン（第１シール部材）
７０ ガイド部材（カバー部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】