CN105102293B - 车用功率转换装置 - Google Patents

Abstract

半导体元件(111)为对功率进行转换而动作并发热。多个散热翅片(130)隔开间隔地并排设置，从而形成第1轴方向的流路，并接受来自半导体元件(111)的热量而将其向在流路中流动的空气进行释放。第1防护翅片(135)具有与至少一部分的散热翅片(130)的第1轴正方向侧的端面在并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面向第1轴正方向延伸。第2防护翅片(140)具有与至少一部分的所述散热翅片(130)的第1轴负方向侧的端面在并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面向第1轴负方向延伸。

Description

车用功率转换装置

技术领域

本发明涉及车用的功率转换装置。

背景技术

搭载于铁路车辆的车用功率转换装置通过使用于功率转换的半导体元件进行动作来对从架空线获得的功率进行转换，并向车辆驱动用电动机输出转换后的功率。半导体元件在功率的转换动作时会发热。为了防止半导体元件的过热，通常在车用功率转换装置中设置有冷却器。以往，提出了利用行驶风来冷却半导体元件的冷却器(例如，参照专利文献1)。

专利文献1的车用功率转换装置的冷却器(冷却构造)包括：散热器，该散热器设置于车辆地板与车辆底面之间，用于对车用功率转换装置进行冷却；以及通风口，该通风口配置于散热器前后的车辆底面。在该散热器的内部形成有散热翅片，通过使空气通过散热器内部，从而在散热翅片与空气之间进行热交换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-347309号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

对比文献1所记载的车用功率转换装置中，由于在行驶时砂石(碎石、石子)等会通过通风口飞入从而与散热翅片发生撞击，因此，存在散热翅片发生变形、或者散热翅片的一部分缺损等问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能在不导致冷却性能大幅下降的情况下保护散热翅片不受飞来物影响的车用功率转换装置。

解决技术问题所采用的技术手段

为了达到上述目的，本发明所涉及的车用功率转换装置包括：

半导体元件，该半导体元件为对功率进行转换而动作并发热；

多个散热翅片，该多个散热翅片隔开间隔地并排设置，从而形成轴方向的流路，并接受来自半导体元件的热量而将其向在流路中流动的空气进行释放；

第1防护翅片，该第1防护翅片具有与至少一部分散热翅片的一侧的端面在并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向一侧延伸；以及

第2防护翅片，该第2防护翅片具有与至少一部分散热翅片的另一侧的端面在并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向另一侧延伸。

发明效果

根据本发明，第1防护翅片和第2防护翅片分别设置于散热翅片的一侧和另一侧，以使得不会阻碍空气流入由多个散热翅片形成的流路以及从由多个散热翅片形成的流路流出。因此，能够在不造成冷却性能大幅下降的情况下，保护散热翅片不受飞来物的影响。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车用功率转换装置搭载于车辆主体的示例的图。

图2是实施方式1所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图3是实施方式1所涉及的车用功率转换装置的主视图。

图4是图2所示的I-I线处的车用功率转换装置的剖视图。

图5是变形例1所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图6是变形例2所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图7是本发明的实施方式2所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图8是图7所示的II-II线处的车用功率转换装置的剖视图。

图9是本发明的实施方式3所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图10是图9所示的III-III线处的车用功率转换装置的剖视图。

图11是表示本发明的实施方式4所涉及的车用功率转换装置搭载于车辆主体的示例的图。

图12是实施方式4所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

图13是图12所示的IV-IV线处的车用功率转换装置的剖视图。

图14是变形例3所涉及的车用功率转换装置的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在所有附图中对相同的要素标注相同的标号。在实施方式的说明中，使用下述各方向来进行说明，即：在水平面内互相垂直的第1轴方向和第2轴方向；将第1轴方向的一侧作为第1轴正方向；将第1轴方向的另一侧作为第1轴负方向；将向第1轴正方向观察到的右方作为第2轴正方向；将向第1轴正方向观察到的左方作为第2轴负方向；以及与第1轴方向和第2轴方向垂直的上下方向，但这些只是用于说明，而并非意在限制本发明。

实施方式1.

本实施方式所涉及的车用功率转换装置100如图1所示，是搭载于新干线等电气铁路车辆(以下，称为“车辆”)的装置，且安装于车辆主体102的地板105的下部所设置的凹部104。凹部104是在车辆主体102的地板105下方形成从车辆主体102的底部103向上方突出的空间(凹陷)的部分。

车用功率转换装置100如图1所示，包括壳体110、半导体元件111、以及冷却器112。在车用功率转换装置100搭载于车辆主体102的情况下，如图1所示，壳体110和半导体元件111配置在凹部104的上方。此外，冷却器112设置于凹部104的下方，以防止从车辆主体102的底部103向下方突出。

这里，图2是从第2轴正方向观察车用功率转换装置100而得到的图。图3是从第1轴正方向观察车用功率转换装置100而得到的图。图4是从第1轴正方向观察图2所示的I-I线处车用功率转换装置100的剖面而得到的图。车辆沿第1轴正方向或第1轴负方向前进，本实施方式中的前进方向如图1的箭头150所示那样，设为第1轴正方向。

壳体110例如如图2、图3所示，是下方开口的箱状的构件。壳体110的下端部安装于冷却器112，内部收纳有半导体元件111。

半导体元件111是为了对由架空线115经由导电弓116提供来的功率进行转换而进行动作的开关元件、二极管元件等，在进行动作时会发热。半导体元件111向电动机117输出转换后的功率。半导体元件111可以将交流功率转换成直流功率，也可以将直流功率转换成交流功率。

半导体元件111可以以硅作为材料来形成，但优选为半导体元件111的一部分或全部是由碳化硅、氮化镓类材料、金刚石等宽带隙半导体形成的宽带隙半导体元件。

若是由宽带隙半导体元件形成的半导体元件111，则由于耐电压性和容许电流密度较高，因此能够实现车用功率转换装置100的小型化。由于耐热性较高，因此能够实现冷却器112的小型化。此外，由于功耗较低，从而能够实现半导体元件111的高效率化，进而可进行高效率的功率转换。

冷却器112是用于对半导体元件111进行冷却的设备，例如如图2所示，包括：基底部120、散热部121、第1防护部122、第2防护部123、第1紧固构件124、以及第2紧固构件125。

基底部120例如如图2所示，是平板状的构件，具有互相相对的上表面和下表面。

基底部120由热传导性优异的材料制作而成，例如由铝、铜等金属材料制作而成。在基底部120的上表面连接有半导体元件111，以使得从半导体元件111发出的热量传导至基底部120。在基底部120的下表面安装有散热部121。

散热部121例如如图4所示，具有多个散热翅片130和防脱落构件131。

多个散热翅片130是用于对半导体元件111发出的热量进行散热的翅片，由在第1轴方向上延伸的多个翅片构成。

详细而言，多个散热翅片130如图4所示，以规定的间隔沿着第2轴方向并排设置于基底部120的下表面，以从基底部120接受半导体元件111所发出的热量。例如，散热翅片130的各翅片可以通过压入基底部120的下表面上所设置的槽来进行设置，也可以通过挤出成形等而与基底部120设置为一体，还可以通过熔接、钎焊等而设置于基底部120的下表面。

相邻散热翅片130在第2轴方向上的各间隔可适当进行确定，但在本实施方式中各间隔全部相同(例如，1cm)。由此，沿第1轴方向延伸的散热翅片130隔开间隔地沿第2轴方向并排设置，从而多个散热翅片130形成沿第1轴方向延伸的流路。

散热翅片130各自在第2轴方向上的宽度可适当地进行确定，但在本实施方式中设为全部相同。散热翅片130的各翅片由热传导性优异的材料制作而成，例如由铝、铜等金属材料制作而成。

防脱落构件131是防止散热翅片130脱落的构件。防脱落构件131例如是与多个散热翅片130的下端相连接的平板状构件，与多个散热翅片130形成为一体。

另外，防脱落构件131也可以是设置于多个散热翅片130的第2轴方向的两端之间的棒状的构件。防脱落构件131可以是独立于多个散热翅片130的构件，该情况下将其安装于散热翅片130的下端即可。

通过设置防脱落构件131，例如在因行驶时的振动等而导致散热翅片130的一部分和与之相连的基底部120之间的接合变松或断开的情况下，也能防止该散热翅片130脱落到地面。

第1防护部122和第2防护部123分别如图2所示，配置于散热部121的一侧(第1轴正方向侧)和另一侧(第1轴负方向侧)的端部附近，对散热翅片130的端部进行防护。另外，第1防护部122和第2防护部123分别也可以配置为与散热部121的一侧和另一侧的端部相抵接。

第1防护部122例如如图3所示，包括多个第1防护翅片135、第1连接部136、以及第1防护基底部137。第2防护部123也同样地包括多个第2防护翅片140、第2连接部141、以及第2防护基底部142，图3中用带有括号的标号进行标注。

多个第1防护翅片135和第2防护翅片140是在第1轴正方向和第1轴负方向的方向上比散热翅片130的各散热翅片要沿第1轴方向延伸的多个翅片，以对散热翅片130的各散热翅片的端部进行防护。各翅片沿第2轴方向排列设置。

详细而言，第1防护翅片135的各防护翅片在另一侧(第1轴负方向侧)具有与所有的散热翅片130的一侧的端面分别具有相同宽度且与其互相相对的端面。并且，第1防护翅片135的各防护翅片从所述另一侧的端面向第1轴正方向延伸。第1防护翅片135的各自的另一侧的端面的高度只要为相对的散热翅片130的一侧的端面的高度以上即可。

第2防护翅片140的各防护翅片在一侧(第1轴正方向侧)具有与所有的散热翅片130的另一侧的端面分别具有相同宽度且与其互相相对的端面。并且，第2防护翅片140的各防护翅片从所述一侧的端面向第1轴负方向延伸。第2防护翅片140的各自的一侧的端面的高度只要为相对的散热翅片130的另一侧的端面的高度以上即可。

这里，宽度是第2轴方向即散热翅片130的并排设置方向上的长度。高度是上下方向即从散热翅片130的基端朝向前端的方向上的长度。

本实施方式中，由于散热翅片130的宽度全部相同，相邻散热翅片130的间隔全部相同，因此，第1防护翅片135和第2防护翅片140的宽度也全部相同。并且，相邻的第1防护翅片135的间隔以及相邻的第2防护翅片140的间隔也全部相同。

因此，第1防护翅片135和第2防护翅片140的各防护翅片与相对的散热翅片130大致连续地沿第1轴方向延伸。由此，多个第1防护翅片135和多个第2防护翅片140形成在第1轴方向上连通的流路，而不会阻碍散热翅片130所形成的流路。

第1防护翅片135和第2防护翅片140的材料只要是具有足以在与砂石等飞来物发生撞击的情况下也不会破损的硬度的材料即可，例如为铝、铜等金属材料、硬质橡胶等。

第1连接部136和第2连接部141分别是与多个第1防护翅片135的下端(前端)和多个第2防护翅片140的下端(前端)相连接的平板状的构件。由此，由于多个第1防护翅片135形成为一体，因此，与利用防脱落构件131来防止散热翅片130脱落的情况相同，能够防止第1防护翅片135脱落到地面。由于多个第2防护翅片140形成为一体，因此，能够防止第2防护翅片140脱落到地面。

第1防护基底部137和第2防护基底部142分别是用于安装第1防护翅片135和第2防护翅片140的上端的构件。第1防护基底部137和第2防护基底部142各自的上表面安装为与基底部120的下表面相抵接。与将散热翅片130安装于基底部120的情况相同，在第1防护基底部137和第2防护基底部142各自的下表面上，通过向槽的压入、一体成形、熔接、钎焊等而安装有第1防护翅片135和第2防护翅片140。

第1防护基底部137和第2防护基底部142分别在下述部分具有孔，即：比第1防护翅片135和第2防护翅片140要分别向第2轴正方向和第2轴负方向延伸的部分。该孔与贯穿基底部120和凹部104的孔相连通。

第1紧固构件124和第2紧固构件125是将基底部120固接于凹部104的构件。例如如图2所示，第1紧固构件124和第2紧固构件125分别将基底部120中比安装有散热部121的部分要靠第1轴正方向侧和第1轴负方向侧的部分紧固于凹部104。第1紧固构件124和第2紧固构件125分别由用于***设置到贯穿例如基底部120、凹部104、第1防护基底部137和第2防护基底部142的孔中的螺栓、以及与该螺栓相螺合的螺母构成。

至此，对本实施方式所涉及的车用功率转换装置100的结构进行了说明。下面，对车用功率转换装置100的动作进行说明。

本实施方式中，基底部120大致水平地安装于车辆主体102的凹部104，以使得基底部120的上表面成为连接半导体元件111的半导体连接面，其下表面成为连接有散热翅片的翅片连接面。由此，散热部121、第1防护部122以及第2防护部123如图1所示，配置于凹部104下方所形成的凹陷中，暴露于外部气体。凹部104所形成的凹陷在第1防护部122的第1轴正方向侧和第2防护部123的第1轴负方向侧包含有用于将空气导入散热部121或从散热部121排出空气的空间。

由此，在车辆行驶时，行驶风的一部分依次通过由第1防护翅片135形成的流路、由散热翅片130形成的流路、以及由第2防护翅片140形成的流路。例如，在车辆朝着同一图的箭头150所示的方向(第1轴正方向)行驶的情况下，行驶风吹向第1轴负方向。其结果是，空气按箭头151所示的方式流动，经由第1防护部122内的流路向散热部121内的流路流入。通过散热部121内后的空气按箭头152所示的方式通过第2防护部123内的流路向外部流出。

在车辆行驶时，半导体元件111因转换功率的动作而发热。半导体元件111所发出的热量传导至基底部120的上表面。由于基底部120是由热传导性优异的材料制作而成，因此，来自半导体元件111的热量在基底部120内向下方传导，从而从其下表面传导向散热翅片130。由于散热翅片130分别由热传导性优异的材料制作而成，使从基底部接受到的来自半导体元件111的热量在内部传导，并从表面向在流路中流动的空气进行释放。由此，半导体元件111被冷却。

行驶风的一部分如上述那样在通过第1防护部122的流路后向散热部121的流路流入。第1防护翅片135的各防护翅片从与散热翅片130的一侧的端面具有相同宽度且与其互相相对的另一侧的端面向第1轴正方向延伸。因此，第1防护翅片135不会堵住散热部121的流路，从而不会阻碍空气向散热部121的流路的流入。

这里，为了使空气从第1防护部122的流路顺利地流入散热部121的流路，优选将第1防护部122配置在散热部121的附近，也可以配置为与散热部121相抵接。

通过散热部121的流路后的空气如上述那样，通过第2防护部123的流路，然后向外部排出。第2防护翅片140的各防护翅片从与散热翅片130的另一侧的端面具有相同宽度且与其互相相对的一侧的端面向第1轴负方向延伸。因此，第2防护翅片140不会堵住散热部121的流路，从而不会阻碍来自散热部121的流路的空气的流出。

这里，为了使空气从散热部121的流路顺利地流入第2防护部123的流路，优选将第2防护部123配置在散热部121的附近，也可以配置为与散热部121相抵接。

由此，根据本实施方式，第1防护部122和第2防护部123不会阻碍空气向散热部121流入以及来自散热部121的空气的流出。因此，即使设置了第1防护部122和第2防护部123，与未设置第1防护部122和第2防护部123的情况相比也基本没有变化，仍然能够使空气通过散热部121。因此，即使设置了第1防护部122和第2防护部123，也不会使冷却器112的冷却性能大幅下降。

在第1防护翅片135由热传导性优异的材料、例如铝、铜等金属材料制作而成的情况下，第1防护翅片135能够使从基底部120接受到的来自半导体元件111的热量在内部传导，并使其向在流路中流动的空气进行释放。因此，通过利用热传导性优异的材料来制作第1防护翅片135，与仅具备散热翅片130的冷却器相比，能够提高冷却器112的冷却性能。对于第2防护翅片140也是一样，通过利用热传导性优异的材料来制作第2防护翅片140，与仅具备散热翅片130的冷却器相比，能够提高冷却器112的冷却性能。

由于冷却器112如上述那样暴露于外部气体，因此，在车辆行驶时，轨道153和枕木154周围所敷设的砂石155等会飞向冷却器112而与其发生撞击。

根据本实施方式，从第1轴正方向或第1轴负方向飞来的砂石等会与第1防护翅片135或第2防护翅片140发生撞击。因此，利用与所有的散热翅片130相对进行设置的第1防护翅片135和第2防护翅片140，能够可靠地防止飞来物与所有的散热翅片130的第1轴方向的端部发生撞击。

多个第1防护翅片135如上述那样，利用第1连接部136来进行连接，从而一体地安装于车辆主体102的凹部104。因此，即使在第1防护翅片135中的某一个因飞来物的撞击而发生破损的情况下，也能通过解除第1紧固构件124的紧固，来对多个第1防护翅片135进行更换。对于多个第2防护翅片140也是一样，能通过解除第2紧固构件125的紧固来进行更换。即，无需进行从车辆主体102拆卸下整个车用功率转换装置100等复杂的操作。因此，因飞来物的撞击而发生破损等情况下的维护变得简单。

此外，第1紧固构件124为将基底部120紧固于车辆主体102而使用通常车用功率转换装置所具备的构件即可。即，为了将第1防护翅片135安装到车辆主体102，无需对通常的车用功率转换装置施加特别的加工或增加特别的构件。因此，能够容易地制造车用功率转换装置100。

上文对本发明的实施方式1进行了说明，但本发明并不限于此，还可以按下述方式进行变形。

例如，可以将第1防护翅片135配置为仅与散热翅片130的一部分相对。即使采用该结构，也不会导致冷却器112的冷却性能大幅下降，仍然能够对与第1防护翅片135相对配置的散热翅片130进行防护。对于第2防护翅片140也是一样，可以配置为仅与散热翅片130的一部分相对，由此，能够对与第2防护翅片140相对配置的散热翅片130进行防护。

作为将第1防护翅片135配置为仅与散热翅片130的一部分相对的情况的一个示例，可列举出将第1防护翅片135配置为仅与每隔一个的散热翅片130相对的方式。使用最小长度为5cm左右的碎石作为砂石，并将所有的散热翅片的宽度及相邻的间隔分别设为1cm左右。该情况下，即使配置为仅与每隔一个的散热翅片130相对，相邻的第1防护翅片135的间隔也为3cm从而比砂石的大小要小。因此，即使将第1防护翅片135配置为仅与散热翅片130的一部分相对，不仅能保护与第1防护翅片135相对配置的散热翅片130的一侧的端部不受飞来的砂石的影响，也能保护所有的散热翅片130的一侧的端部不受飞来的砂石的影响。

变形例1.

实施方式1中，说明了第1防护翅片135各自的一侧的端面位于与第1轴方向垂直的一个平面上的示例。但是，第1防护翅片各自的一侧的端面所处的面并不限于与第1轴方向垂直的一个平面。

本变形例所涉及的车用功率转换装置200如图5所示，具备与实施方式1所涉及的车用功率转换装置100大致相同的结构。本变形例所涉及的车用功率转换装置200中，冷却器212的第1防护部222和第2防护部223分别具备第1防护翅片235和第2防护翅片240以取代实施方式1所涉及的第1防护翅片135和第2防护翅片140。

在车用功率转换装置200安装于车辆主体102的情况下，第1防护翅片235和第2防护翅片240分别与实施方式1所涉及的第1防护翅片135和第2防护翅片140相同，以前端朝向下方的方式进行配置。

第1防护翅片235的各防护翅片的一侧的端面如同一图所示，位于随着朝向上方逐渐向第1轴正方向突出的一个平面上。并且，如同一图所示，第2防护翅片240的各防护翅片的另一侧的端面位于随着朝向上方逐渐向第1轴负方向突出的一个平面上。

在飞来物与第1防护翅片235发生撞击的情况下，大多会从倾斜于其一侧的端面的下方飞来而发生撞击。对于第2防护翅片240也是一样，在飞来物发生撞击的情况下，大多会从倾斜于其另一侧的端面的下方飞来而发生撞击。

如本变形例所示，通过使第1防护翅片235的一侧的端面和第2防护翅片240的另一侧的端面位于朝向下方倾斜的面上，从而与位于垂直于第1轴方向的一个平面上的情况相比，能够扩大撞击物与各防护翅片之间的撞击面积。由此，能够分散撞击时所受到的力。因此，能够减少第1防护翅片235和第2防护翅片240因飞来物而引起的变形、缺损等损伤。

变形例2.

本变形例与变形例1相同，是第1防护翅片各自的一侧的端面和第2防护翅片各自的另一侧的端面所处的面的其他示例。

本变形例所涉及的车用功率转换装置300如图6所示，具备与实施方式1所涉及的车用功率转换装置100大致相同的结构。本变形例所涉及的车用功率转换装置300中，冷却器312的第1防护部322和第2防护部323分别具备第1防护翅片335和第2防护翅片340以取代实施方式1所涉及的第1防护翅片135和第2防护翅片140。

在车用功率转换装置300安装于车辆主体102的情况下，第1防护翅片335和第2防护翅片340分别与实施方式1所涉及的第1防护翅片135和第2防护翅片140相同，以前端朝向下方的方式进行配置。

第1防护翅片335的各防护翅片的一侧的端面如同一图所示，位于随着朝向上方逐渐向第1轴正方向突出的一个曲面上。该曲面形成为朝向第1轴正方向和下方(同一图中为左下)突出的凸状。

并且，如同一图所示，本变形例所涉及的第2防护翅片340的各防护翅片的另一侧的端面位于随着朝向上方逐渐向第1轴负方向突出的一个曲面上。该曲面形成为朝向第1轴负方向和下方(同一图中为右下)突出的凸状。

在本变形例中，与变形例1相同，第1防护翅片335的一侧的端面和第2防护翅片340的另一侧的端面位于朝向下方倾斜的面上。由此，与位于垂直于第1轴方向的一个平面上的情况相比，能够扩大第1防护翅片335的一侧的端面和第2防护翅片340的另一侧的端面分别与撞击物的撞击面积。由此，能够分散撞击时所受到的力。因此，能够减少第1防护翅片335和第2防护翅片340因飞来物而引起的变形、缺损等损伤。

实施方式2.

本实施方式所涉及的车用功率转换装置400中，如图7和图8所示，在实施方式1所涉及的车用功率转换装置100所具备的结构的基础上，冷却器412还具备前端侧防护部460。

这里，图7是从第2轴正方向观察车用功率转换装置400而得到的图。图8是从第1轴正方向观察图7所示的II-II线处车用功率转换装置400的剖面而得到的图。

前端侧防护部460是在多个散热翅片的前端方向的外侧、即散热部121的下方水平地进行配置的平板状的构件，利用与第1防护翅片135相同的材料制作即可。前端侧防护部460例如可以利用未图示的安装构件连接固定于第1连接部136和第2连接部141，也可以与第1连接部136和第2连接部141形成为一体。前端侧防护部460如图8所示，具有沿第1轴方向延伸的狭缝461。

根据本实施方式，能够利用前端侧防护部460保护散热部121的下部免受飞来物的影响。尤其是在由于防脱落构件131为棒状、从而散热翅片130的前端露出至外部的情况下，能够保护通常较为脆弱的散热翅片130的前端免受飞来物的影响。

并且，由于前端侧防护部460具有狭缝461，因此，能够使得散热部121的周围的空气的流动处于与没有前端侧防护部460的情况相接近的状态。由此，能够抑制冷却器412的冷却性能的下降。

实施方式3.

本实施方式所涉及的车用功率转换装置500中，如图9和图10所示，在实施方式2所涉及的车用功率转换装置400所具备的结构的基础上，冷却器512还具备两个端部翅片防护部565。

这里，图9是从第2轴正方向观察车用功率转换装置500而得到的图。图10是从第1轴正方向观察图9所示的III-III线处车用功率转换装置500的剖面而得到的图。

端部翅片防护部565是在第2轴正方向的端部所设置的散热翅片130的第2轴正方向侧、以及第2轴负方向的端部所设置散热翅片130的第2轴负方向侧分别沿着上下及第1轴方向进行设置的平板状的构件。端部翅片防护部565分别由与第1防护翅片135相同的材料制作即可。

端部翅片防护部565例如分别可以利用未图示的安装构件连接固定于第1防护部122和第2防护部123的端部等，也可以与第1防护部122和第2防护部123形成为一体。

端部翅片防护部565如图9所示，分别具有沿第1轴方向延伸的狭缝566。

根据本实施方式，利用端部翅片防护部565能够保护散热部121的两侧部免受飞来物的影响。

并且，由于端部翅片防护部565具有狭缝566，因此，能够使得散热部121周围的空气的流动处于与没有端部翅片防护部565的情况相接近的状态。由此，能够抑制冷却器512的冷却性能的下降。

另外，端部翅片防护部565可以仅设置于第2轴正方向侧和第2轴负方向中的一方。即使在采用这种结构的情况下，也能够保护设置有端部翅片防护部565的一侧的散热部121的侧部免受飞来物的影响。

实施方式4.

实施方式1中，对下述示例进行了说明，即：在车用功率转换装置100搭载于车辆主体102的情况下，基底部120沿着第1轴方向和第2轴方向进行配置，其结果是，散热翅片130的各散热翅片沿第1轴方向和上下方向进行配置。在本实施方式中，如图11所示，在车用功率转换装置600搭载于车辆主体602的情况下，基底部120沿第1轴方向和上下方向进行配置。由此，散热翅片130的各散热翅片沿第1轴方向和第2轴方向进行配置。

车用功率转换装置600如图12和图13所示，具备与实施方式1所涉及的车用功率转换装置100大致相同的结构，但车用功率转换装置600具备壳体610以取代实施方式1所涉及的壳体110。

这里，图11是示出车用功率转换装置600搭载于车辆主体602的示例的图。图12是从第2轴正方向观察车用功率转换装置600而得到的图。图13是从第1轴正方向观察图12所示的IV-IV线处车用功率转换装置600的剖面而得到的图。

壳体610例如如图13所示，设置为在上下方向上比基底部120要长，且比基底部120要向上方突出。由此，壳体610的上表面被安装为与车辆主体602的底部603相抵接。另外，壳体610在第1轴方向上具有与基底部120相同的长度即可。

根据本实施方式，散热翅片130、第1防护翅片135以及第2防护翅片140均沿着第1轴方向和第2轴方向进行配置。并且，第1防护部122和第2防护部123形成向第1轴方向连通的流路而不阻碍散热部121的流路。因此，与实施方式1相同，即使设置了第1防护部122和第2防护部123，也不会使冷却器112的冷却性能大幅下降。并且，利用第1防护翅片135和第2防护翅片140，能够防止飞来物与散热翅片130的第1轴方向的端部发生撞击。

上文对本发明的实施方式4进行了说明，但本发明并不限于此，还可以按下述方式进行变形。

例如，在本实施方式中，与实施方式2相同，也可以在多个散热翅片130的前端方向的外侧、即散热部121的侧方(图13中的右方)设置前端侧防护部。由此，能够保护散热部121的侧部免受飞来物的影响。

例如，在本实施方式中，与实施方式3相同，也可以在将车用功率转换装置600安装于车辆主体602的情况下，在配置于最下方的散热翅片130的下方配置端部翅片防护部。由此，能够保护散热部121的下部免受飞来物的影响。

变形例3.

在本实施方式中，如变形例1和2所说明的那样，也可以使第1防护翅片各自的一侧的端面位于随着朝向上方而逐渐向第1轴正方向突出的一个平面上或一个曲面上。可以使第2防护翅片各自的另一侧的端面位于随着朝向上方而逐渐向第1轴负方向突出的一个平面上或一个曲面上。

图14是从第2轴负方向观察本变形例所涉及的车用功率转换装置700而得到的侧视图。

车用功率转换装置700中，冷却器712如图14所示，具备第1防护部722和第2防护部723以代替实施方式4的第1防护部122和第2防护部123。

第1防护部722具备第1防护翅片735和第1连接部736以代替实施方式4的第1防护翅片135和第1连接部136。

第1防护翅片735的第1轴方向上的长度随着朝向上方而变长，并且其各自的一个端面形成随着朝向上方而逐渐以相同的倾斜角向第1轴正方向突出的平面。由此，第1防护翅片735各自的一侧的端面位于一个平面上。第1连接部736的一侧的端面也位于与各第1防护翅片735的一侧的端面相同的一个平面上即可。

第2防护部723具备第2防护翅片740和第2连接部741以代替实施方式4的第2防护翅片140和第2连接部141。

第2防护翅片740的第1轴方向上的长度随着朝向上方而变长，并且其各自的另一侧的端面形成随着朝向上方而逐渐以相同的倾斜角向第1轴负方向突出的平面。由此，第2防护翅片740各自的另一侧的端面位于一个平面上。第2连接部741的另一侧的端面也位于与各第2防护翅片740的另一侧的端面相同的一个平面上即可。

因此，与变形例1和2相同，能够减少第1防护翅片735和第2防护翅片740因飞来物而引起的变形、缺损等损伤。

上文对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于实施方式，还包含对实施方式施加各种变更而得到的方式、以及等同于这些方式的技术范围。

工业上的实用性

本发明能够利用于新干线、在来线等的电气铁路车辆用的功率转换装置等。

标号说明

100、200、300、400、500、600、700车用功率转换装置，110壳体，111半导体元件，112、212、312、412、512、712冷却器，120基底部，121散热部，122、222、322、722第1防护部，123、223、323、723第2防护部，124第1紧固构件，125第2紧固构件，130散热翅片，131防脱落构件，135、235、335、735第1防护翅片，136、736第1连接部，137第1防护基底部，140、240、340、740第2防护翅片，141、741第2连接部，142第2防护基底部，460前端侧防护部，461、566狭缝，565端部翅片防护部。

Claims (9)

1.一种车用功率转换装置，其特征在于，包括：

半导体元件，该半导体元件为对功率进行转换而动作并发热；

多个散热翅片，该多个散热翅片以隔开间隔的方式并排设置，从而形成轴方向的流路，并接受来自所述半导体元件的热量而将其向在所述流路中流动的空气进行释放；

第1防护翅片，该第1防护翅片具有与至少一部分的所述散热翅片的一侧的端面在所述并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向所述一侧延伸；以及

第2防护翅片，该第2防护翅片具有与至少一部分的所述散热翅片的另一侧的端面在所述并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向所述另一侧延伸。

2.如权利要求1所述的车用功率转换装置，其特征在于，

设置有多个所述第1防护翅片，所述第1防护翅片具有与所有的所述散热翅片的所述一侧的端面分别在所述并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向所述一侧延伸，

设置有多个所述第2防护翅片，所述第2防护翅片具有与所有的所述散热翅片的另一侧的端面分别在所述并排设置方向上具有相同长度且互相相对的端面，并从该端面起向所述另一侧延伸。

3.如权利要求1或2所述的车用功率转换装置，其特征在于，

还包括前端侧防护部，该前端侧防护部配置于所述多个散热翅片的与所述并排设置方向以及轴方向垂直的方向的外侧，设置为分别与所述第1防护翅片及所述第2防护翅片相连接。

4.如权利要求3所述的车用功率转换装置，其特征在于，

所述前端侧防护部具有沿所述轴方向延伸的狭缝。

5.如权利要求1或2所述的车用功率转换装置，其特征在于，

还包括端部翅片防护部，该端部翅片防护部配置于所述多个散热翅片的所述并排设置方向外侧的至少一侧，设置为与所述并排设置方向的所述至少一侧的端部上所配置的所述第1防护翅片和所述第2防护翅片相连接。

6.如权利要求5所述的车用功率转换装置，其特征在于，

所述端部翅片防护部具有沿所述轴方向延伸的狭缝。

7.如权利要求1或2所述的车用功率转换装置，其特征在于，

还包括基底部，该基底部具有与所述半导体元件相连接且可对来自该半导体元件的热量进行传导的半导体连接面、以及与所述散热翅片相连接且可将热量向该散热翅片进行传导的翅片连接面，该基底部将热量从所述半导体连接面向所述翅片连接面进行传导。

8.如权利要求7所述的车用功率转换装置，其特征在于，还包括：

第1紧固构件，该第1紧固构件与所述基底部一起将所述多个第1防护翅片紧固于车辆主体；以及

第2紧固构件，该第2紧固构件与所述基底部一起将所述多个第2防护翅片紧固于车辆主体。

9.如权利要求7所述的车用功率转换装置，其特征在于，

所述多个第1防护翅片的所述一侧的端面在使该各个第1防护翅片的与所述并排设置方向以及轴方向垂直的方向朝向下方或侧方的情况下，位于随着朝向上方而逐渐向所述一侧突出的一个平面上或一个曲面上，

所述多个第2防护翅片的另一侧的端面在使该各个第2防护翅片的前端方向朝向下方或侧方的情况下，位于随着朝向上方而逐渐向所述一侧突出的一个平面上或一个曲面上。