JP2003032865A - 電力ケーブル冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大規模な冷却設備が不要で、電力ケーブルの
部分冷却にも容易に適用することができる電力ケーブル
冷却装置を提供する。 【解決手段】 電力ケーブル４が収納されたケーブル収
納容器１の内部を冷却するように、冷却源としてペルチ
ェ素子を有するペルチェユニット２をケーブル収納容器
１に設け、電力ケーブル４が所定の送電容量を維持する
ことができるように、制御手段３によってペルチェ素子
への供給電力を制御する。そのため、大規模な冷却設備
を設ける必要がなく、また、電力ケーブルの冷却したい
部分に容易に適用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電力ケーブルを冷却
するための電力ケーブル冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中送電線の送電容量は許容電流によっ
て定まる。許容電流とは、電力ケーブルに通電したとき
に生ずる電力損失による導体温度上昇と基底温度との和
がケーブル絶縁体の最高許容温度を超えない、電流であ
る。そのため、電力損失による導体温度および基底温度
が高くなると送電容量の低減を招来するので、従来、直
接冷却あるいは間接冷却によって電力ケーブルを強制冷
却する方式がとられている。直接冷却では、例えば、電
力ケーブルを収納するパイプに水あるいは油などの冷却
媒体を通すことによって、電力ケーブルを冷却するよう
になっている。間接冷却では、例えば、電力ケーブルに
近接して冷却パイプを設け、この冷却パイプに冷却媒体
を通すことによって、電力ケーブルを冷却するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷却方式によれば、冷却媒体の熱交換設備を
含む大規模な冷却設備が必要になるので、電力ケーブル
の冷却の容易性を欠くばかりでなく、莫大なコストがか
かることとなる。そのため、電力ケーブルの部分冷却を
行ないたいような場合、例えば橋梁橋架部に敷設された
電力ケーブルなどのように日射による温度上昇が懸念さ
れるような部分を冷却したいような場合に、容易に適用
することができないなどの問題がある。

【０００４】本発明は上記観点に基づいてなされたもの
で、その目的は、大規模な冷却設備が不要で、電力ケー
ブルの部分冷却にも容易に適用することができる電力ケ
ーブル冷却装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、電力
ケーブルを収納するケーブル収納容器と、冷却源として
ペルチェ素子を有し、前記ケーブル収納容器の内部を冷
却するように、前記ケーブル収納容器に設けられたペル
チェユニットと、前記電力ケーブルが所定の送電容量を
維持することができるように、前記ペルチェユニットの
ペルチェ素子への供給電力を制御する制御手段とを有す
る電力ケーブル冷却装置によって、上記目的を達成す
る。このような構成によれば、ペルチェ素子を冷却源と
するペルチェユニットによって電力ケーブルが冷却され
るので、大規模な冷却設備を設けることなく電力ケーブ
ルを冷却することができ、また、電力ケーブルの冷却し
たい部分に容易に適用することができる。そのため、例
えば橋梁橋架部に敷設された電力ケーブルなどのように
日射による温度上昇が懸念されるような部分に、容易に
適用することができる。

【０００６】また、本発明においては、電力ケーブルの
外周面に着脱自在に装着され、装着された場合に前記電
力ケーブルの外周面に密着するように構成された熱伝導
部材と、冷却源としてペルチェ素子を有し、前記熱伝導
部材を介して前記電力ケーブルを冷却するように、前記
熱伝導部材に設けられたペルチェユニットとを有する電
力ケーブル冷却装置によって、上記目的を達成する。こ
のような構成によれば、ペルチェ素子を冷却源とするペ
ルチェユニットによって電力ケーブルが冷却されるの
で、上述したように、大規模な冷却設備を設けることな
く電力ケーブルを冷却することができ、また、電力ケー
ブルの冷却したい部分に容易に適用することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
を示す構成図で、１はケーブル収納容器としてのトラ
フ、２はペルチェユニット、３は制御手段としての制御
装置である。

【０００８】トラフ１は、本例ではＦＲＰ製で、上面開
放のトラフ本体１ａとトラフ本体１ａの上面を閉成する
蓋体１ｂとを有し、その内部に電力ケーブル４が収納さ
れるようになっている。トラフ１は複数接続されること
によって電力ケーブル４を収納するようになっており、
本例では、各トラフ１の蓋体１ｂにペルチェユニット２
が設けられている。

【０００９】図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の
ペルチェユニット２の構成を示す斜視図である。

【００１０】ペルチェユニット２は冷却源としてペルチ
ェ素子５を有している。ペルチェ素子５の発熱面５ａ側
には、放熱用ヒートシンク６が設けられている。放熱用
ヒートシンク６は、本例では、アルミニウム製で、平板
状の基部６ａと基部６ａの一方の面に互いに平行に立設
された複数のフィン６ｂとを有し、基部６ａの他方の面
がシリコンゴムからなる第１の熱伝導シート７を介して
ペルチェ素子５の発熱面５ａに密着するように、設けら
れている。図２に示すように、放熱用ヒートシンク６の
基部６ａの面の大きさはペルチェ素子５よりも大で、放
熱用ヒートシンク６がペルチェ素子５の発熱面５ａを覆
い且つその周囲に張出すようになっており、放熱用ヒー
トシンク６によってペルチェ素子５の発熱が有効に放熱
されるようになっている。

【００１１】ペルチェ素子５の吸熱面５ｂ側には、熱伝
導ブロックとしてのアルミニウムブロック８を介して、
吸熱用ヒートシンク９が設けられている。アルミニウム
ブロック８は、ペルチェ素子５と略同じ大きさで、その
一方の面がシリコンゴムからなる第２の熱伝導シート１
０を介してペルチェ素子５の吸熱面５ｂに密着し且つ整
合するように、設けられている。アルミニウムブロック
８は、放熱側から吸熱側への熱の回り込みを抑えるため
のもので、後述する第１および第２の断熱部材１２，１
３と相俟って熱の回り込みを有効に抑えることができる
ように肉厚に形成されている。吸熱用ヒートシンク９
は、本例では、アルミニウム製で、平板状の基部９ａと
基部９ａの一方の面に互いに平行に立設された複数のフ
ィン９ｂとを有し、基部９ａの他方の面がシリコンゴム
からなる第３の熱伝導シート１１を介してアルミニウム
ブロック８の他方の面に密着するように、設けられてい
る。図２に示すように、吸熱用ヒートシンク９の基部９
ａの面の大きさは、放熱用ヒートシンク６よりも小で、
ペルチェ素子５およびアルミニウムブロック８よりも大
に形成されており、アルミニウムブロック８の他方の面
を覆い且つその周囲に張出すようになっている。

【００１２】放熱用ヒートシンク６と吸熱用ヒートシン
ク９との間には、断熱手段としての第１および第２の断
熱部材１２，１３が介装されている。第１の断熱部材１
２は、本例ではポリスチレン（発泡スチロール）製で、
放熱用ヒートシンク６の基部６ａの面と同じか若しくは
それ以上の大きさを有し、放熱用ヒートシンク６の基部
６ａを覆うようになっている。第１の断熱部材１２は、
本例では、図２に示すように、二段形成の開口１４を有
している。開口１４は、放熱用ヒートシンク６側の面で
ある一方の面１２ａ側がペルチェ素子５およびアルミニ
ウムブロック８の大きさに整合し且つ受容するように形
成され、吸熱用ヒートシンク９側の面である他方面１２
ｂ側が第２の断熱部材１３および吸熱用ヒートシンク９
の基部９ａの大きさに整合し且つ受容するように形成さ
れており、これにより、第１の断熱部材１２が、ペルチ
ェ素子５およびアルミニウムブロック８の側部に密着す
ると共に、第２の断熱部材１３および吸熱用ヒートシン
ク９の基部９ａに密着するようになっている。第２の断
熱部材１３は、本例ではポリエチレン製で、アルミニウ
ムブロック８の大きさに整合し且つ受容するように形成
された開口１５を有すると共に、吸熱用ヒートシンク９
の基部９ａの面と同じ大きさを有しており、アルミニウ
ムブロック８の側部および吸熱用ヒートシンク９の基部
９ａに密着するようになっている。このような第１およ
び第２の断熱部材１２，１３によって、放熱側から吸熱
側への熱の回り込みが抑えられるようになっている。

【００１３】第１の断熱部材１２には、更に、図３に示
すように、リード溝１６が形成されており、このリード
溝１６を介してペルチェ素子５のリード線５ｃが外部に
引出されるようになっている。第１の断熱部材１２は本
例ではポリスチレンで形成されているので、極めて容易
にリード溝１６を形成することができる。

【００１４】このような構成のペルチェユニット２は、
図２に示すように、吸熱用ヒートシンク９がトラフ１の
蓋体１ｂに形成された開口１７を通してトラフ１の内部
に露出し、放熱用ヒートシンク６および第１の断熱部材
１２がトラフ１の外部に位置し、第１の断熱部材１２が
放熱用ヒートシンク６とトラフ１の蓋体１ｂとによって
押圧されるように、トラフ１の蓋体１ｂに取付けられ
る。第１の断熱部材１２は本例ではポリスチレンで形成
されているので弾性があり、放熱用ヒートシンク６とト
ラフ１の蓋体１ｂとによって押圧されることによって、
放熱用ヒートシンク６と第１の断熱部材１２との密着性
が高まり、断熱効果を向上させることができる。ペルチ
ェユニット２の取付けは、例えば、放熱用ヒートシンク
６の基部６ａに固定部を張出し形成し、この固定部をト
ラフ１の蓋体１ｂに固定するなどの方法で行なわれる。
なお、本例では２種類の断熱部材を用いたが、これに限
定するものではなく、１種類の断熱部材でもよいことは
勿論である。また、シリコンゴムからなる第１〜第３の
熱伝導シート７，１０，１１を用いたが、これらに代え
てシリコングリスを塗布するようにしてもよい。更に、
放熱用ヒートシンク６と共に第１の断熱部材１２がトラ
フ１の外部に位置するようにペルチェユニット２をトラ
フ１の蓋体１ｂに取付けるようにしたが、放熱用ヒート
シンク６のみがトラフ１の外部に位置するようにペルチ
ェユニット２をトラフ１に取付けるようにしてもよい。

【００１５】図１に戻り、制御装置３は、トラフ１の内
部温度を検出する温度センサ２０からの温度情報に基づ
いて、電力ケーブル４が所定の送電容量を維持すること
ができるように、ペルチェユニット２のペルチェ素子５
への供給電力を制御する。温度センサ２０は、トラフ１
の内部にペルチェユニット２の吸熱の影響を直接的には
受けないように設けられ、本例では、図２に示すよう
に、ペルチェユニット２から離れたトラフ１の蓋体１ｂ
の内面に設けられている。

【００１６】図４は図１の制御装置の一例を示すブロッ
ク図で、制御装置３はマイクロコンピュータ３００，電
源回路３０１および電力供給回路３０２を有している。
マイクロコンピュータ３００は、温度センサ２０からの
内部温度を入力し、後述する図５のフローチャートに従
って電力供給回路３０２を制御する。電源回路３０１
は、商用電力が印加されることで、マイクロコンピュー
タ３００および電力供給回路３０２に直流電源を供給す
る。電力供給回路３０２は、マイクロコンピュータ３０
０の制御下で、ペルチェユニット２のペルチェ素子５に
電力を供給する。

【００１７】図５は図４のマイクロコンピュータ３００
の制御フローチャートで、マイクロコンピュータ３００
は電源回路３０１から電源が供給されることで図５の制
御フローを開始する。先ずステップ２１で温度センサ２
０からトラフ１の内部温度を入力し、次のステップ２２
で、内部温度が所定の設定温度よりも大か否かを判断す
る。設定温度は、電力ケーブル４が所定の送電容量を維
持することができるか否かに基づいて定められる。トラ
フ１の内部温度が設定温度よりも高ければ、ステップ２
２からステップ２３に入り、トラフ１の内部温度とトラ
フ１内を設定温度以下にするための供給電力との関係を
表わすマップに従って、ペルチェ素子５への供給電力を
演算する。このマップは、トラフ１の内部温度と、トラ
フ１内を設定温度以下にするためのペルチェ素子５への
供給電力とに基づいて、実験的に定められる。その後、
ステップ２４で、演算された供給電力をペルチェ素子５
に与えるように電力供給回路３０２を制御した後、ステ
ップ２１に戻る。一方、ステップ２２においてトラフ１
の内部温度が設定温度よりも低くなれば、ステップ２３
および２４に入ることなく、ステップ２２からステップ
２１に戻る。この場合、ペルチェ素子５への供給電力は
従前の供給電力が維持されることとなる。このような制
御により、トラフ１内の温度が大きく上昇する夏季であ
れば、ペルチェ素子５への供給電力が大になることによ
ってトラフ１内が設定温度以下に制御され、トラフ１内
の温度上昇が小さい冬季であれば、ペルチェ素子５への
供給電力が小になることによってトラフ１内が設定温度
以下に制御される。

【００１８】図６は本発明の実施の形態の別の例を示す
構成図であり、図７は図６の構成に適用される制御装置
の一例を示すブロック図である。

【００１９】本例では、ペルチェユニット２の放熱用ヒ
ートシンク６を冷却する冷却ファン３０と、ペルチェユ
ニット２の吸熱用ヒートシンク９にトラフ１内の空気を
送風する送風ファン３１とが設けられている。冷却ファ
ン３０は、冷却ファン用保持部材３２を介して、ペルチ
ェユニット２の放熱用ヒートシンク６の上方に設けられ
ている。冷却ファン用保持部材３２は、保持部３２ａと
脚部３２ｂ，３２ｃとを有するコ字状の部材で正面およ
び背面が開放されており、脚部３２ｂ，３２ｃがトラフ
１の蓋体１ｂの外面に固定されるようになっている。冷
却ファン３０は、冷却ファン用保持部材３２の保持部３
２ａに保持され、保持部３２ａに形成された開口３２ｄ
を介して冷却風を放熱用ヒートシンク６に与えるように
なっている。送風ファン３１は、送風ファン用保持部材
３３を介して、ペルチェユニット２の吸熱用ヒートシン
ク９の下方に設けられている。送風ファン用保持部材３
３は、保持部３３ａと脚部３３ｂ，３３ｃとを有するコ
字状の部材で正面および背面が開放されており、脚部３
３ｂ，３３ｃがトラフ１の蓋体１ｂの内面に固定される
ようになっている。送風ファン３１は、送風ファン用保
持部材３３の保持部３３ａに保持され、保持部３３ａに
形成された開口３３ｄを介してトラフ１内の空気を吸熱
用ヒートシンク９に与えるようになっている。その他の
構成は図２で述べた通りである。

【００２０】本例では制御装置３に代えて制御装置３５
が設けられる。制御装置３５は、制御装置３において述
べたマイクロコンピュータ３００および電力供給回路３
０２を有すると共に、制御装置３の電源回路３０１に代
えて電源回路３５１を有している。電源回路３５１は、
商用電力が印加されることで、マイクロコンピュータ３
００および電力供給回路３０２に直流電源を供給すると
共に、冷却ファン３０および送風ファン３１に直流電源
を供給して駆動するようになっている。前述したよう
に、マイクロコンピュータ３００は図５のフローチャー
トに従って電力供給回路３０２を制御し、電力供給回路
３０２はマイクロコンピュータ３００の制御下でペルチ
ェユニット２のペルチェ素子５に電力を供給する。その
他の構成および動作は先の例で述べた通りである。

【００２１】本例によれば、ペルチェユニット２の放熱
用ヒートシンク６が冷却ファン３０によって強制冷却さ
れるので、ペルチェ素子５によるトラフ１内の冷却効率
をより一層向上させることができる。また、ペルチェユ
ニット２の吸熱用ヒートシンク９に送風ファン３１から
トラフ１内の空気が送風されるので、空気の対流によっ
てトラフ１内の冷気が平均化され、電力ケーブル４の冷
却効果を向上させることができる。なお、本例では送風
ファン３１をペルチェユニット２の吸熱用ヒートシンク
９の下方に設けることとしたが、これに限定するもので
はなく、送風ファン３１に送風を与えるようにトラフ１
の内側壁等に設けるようにすることもできる。

【００２２】図８は図６の構成に適用される制御装置の
別の例を示すブロック図である。

【００２３】本例では制御装置３５に代えて制御装置４
０が設けられる。制御装置４０は、制御装置３において
述べたマイクロコンピュータ３００および電力供給回路
３０２を有すると共に、制御装置３の電源回路３０１に
代えて第１電源回路４０１および第２電源回路４０２を
有し、更に、切換回路４０３を備えている。第１電源回
路４０１は、商用電力が印加されることで、直流電源を
切換回路４０３に与える。第２電源回路４０２は、太陽
電池４１からの出力を入力し、これを直流電源として切
換回路４０３に与える。切換回路４０３は、太陽電池４
１の出力である第２電源回路４０２から与えられる直流
電源が所定値以上か否かを監視し、所定値以上の場合
に、第２電源回路４０２の直流電源をマイクロコンピュ
ータ３００，電力供給回路３０２，冷却ファン３０およ
び送風ファン３１に供給する。一方、第２電源回路４０
２の直流電源が所定値以下の場合には、切換回路４０３
は、第２電源回路４０２に代えて、商用電力を入力する
第１電源回路４０１の直流電源をマイクロコンピュータ
３００，電力供給回路３０２，冷却ファン３０および送
風ファン３１に供給する。所定値は、ペルチェ素子５の
供給電力制御ならびに冷却ファン３０および送風ファン
３１の駆動が可能か否かに基づいて、実験的に定められ
る。太陽電池４１は、例えば日射による温度上昇が問題
となる橋梁橋架部のトラフなどの場合、トラフに設ける
ことで遮光板としても機能させることができる。なお、
マイクロコンピュータ３００が図５のフローチャートに
従って電力供給回路３０２を制御し、電力供給回路３０
２がマイクロコンピュータ３００の制御下でペルチェユ
ニット２のペルチェ素子５に電力を供給することは、前
述した通りである。その他の構成および動作は先の例で
述べた通りである。

【００２４】本例によれば、商用電力と太陽電池とが切
換え使用されるので、省エネを図ることができる。な
お、本例では冷却ファン３０および送風ファン３１を有
する図６の構成に適用する場合について述べたが、図１
の構成にも適用することができることは勿論である。

【００２５】図９は図６の構成に適用される制御装置の
更に別の例を示すブロック図である。

【００２６】本例では制御装置３５に代えて制御装置５
０が設けられる。制御装置５０は、マイクロコンピュー
タ５００，電源回路５０１および電力供給回路５０２を
有している。マイクロコンピュータ５００は、温度セン
サ２０からトラフ１の内部温度を入力すると共に、日射
センサ５１からトラフ１への日射量を入力し、後述する
図１０のフローチャートに従って電力供給回路５０２を
制御する。電源回路５０１は、商用電力が印加されるこ
とで、マイクロコンピュータ５００，電力供給回路５０
２，冷却ファン３０および送風ファン３１に直流電源を
供給する。電力供給回路５０２は、マイクロコンピュー
タ５００の制御下で、ペルチェユニット２のペルチェ素
子５に電力を供給する。日射センサ５１は、トラフ１へ
の日射量を検出するもので、例えばトラフ１の蓋体１ｂ
の外表面に設けられている。

【００２７】図１０は図９のマイクロコンピュータ５０
０の制御フローチャートである。マイクロコンピュータ
５００は、電源回路５０１から電源が供給されることで
図１０の制御フローを開始する。先ず、ステップ６０で
温度センサ２０からトラフ１の内部温度Ｔおよび日射セ
ンサ５１からトラフ１への日射量Ｓを入力し、次のステ
ップ６１で、内部温度Ｔが設定温度Ｔ_０よりも大か否か
を判断する。設定温度Ｔ_０は、例えば、電力ケーブル４
が所定の送電容量を維持することができるか否かに基づ
いて定められる。

【００２８】トラフ１の内部温度Ｔが設定温度Ｔ_０より
も高ければ、ステップ６１からステップ６２に入り、ト
ラフ１への日射量Ｓが第１の設定日射量Ｓ_１よりも大か
否かを判断する。第１の設定日射量Ｓ_１は、例えば、夏
季におけるトラフ１への日射量に基づいて設定される。
トラフ１への日射量Ｓが第１の設定日射量Ｓ_１よりも大
であれば、ステップ６２からステップ６３に入り、トラ
フ１内の温度が極めて高いと認識して、ペルチェユニッ
ト２のペルチェ素子５に最大供給電力である第１の電力
Ｗ_１を供給するように電力供給回路５０２を制御し、そ
の後ステップ６０に戻る。トラフ１への日射量Ｓが第１
の設定日射量Ｓ_１よりも小であれば、ステップ６２から
ステップ６４に入り、最大供給電力である第１の電力Ｗ
_１ほど大きい電力は必要ないと認識して、ペルチェユニ
ット２のペルチェ素子５に第１の電力Ｗ_１よりも低い第
２の電力Ｗ_２を供給するように電力供給回路５０２を制
御し、その後ステップ６０に戻る。このような制御によ
り、夏季の晴れた日の昼間のような場合にはペルチェ素
子５に最大供給電力である第１の電力Ｗ_１が供給され、
夏季の日の夜間などのように日射量が低減することで第
１の電力Ｗ_１よりも低い第２の電力Ｗ_２が供給されるよ
うになっている。

【００２９】一方、ステップ６１においてトラフ１の内
部温度Ｔが設定温度Ｔ_０よりも高くなければ、ステップ
６１からステップ６５に入り、トラフ１への日射量Ｓが
第２の設定日射量Ｓ_２よりも大か否かを判断する。第２
の設定日射量Ｓ_２は、第１の設定日射量Ｓ_１よりも小
で、例えば冬季におけるトラフ１への日射量に基づいて
設定される。トラフ１への日射量Ｓが第２の設定日射量
Ｓ_２よりも大であれば、ステップ６５からステップ６６
に入り、第２の電力Ｗ_２ほど大きい電力は必要ないと認
識して、ペルチェユニット２のペルチェ素子５に第２の
電力Ｗ_２よりも低い第３の電力Ｗ_３を供給するように電
力供給回路５０２を制御し、その後ステップ６０に戻
る。トラフ１への日射量Ｓが第２の設定日射量Ｓ_２より
も小であれば、ステップ６５からステップ６７に入り、
第３の電力Ｗ_３ほど大きい電力は必要ないと認識して、
ペルチェユニット２のペルチェ素子５に第３の電力Ｗ_３
よりも低い第４の電力Ｗ_４を供給するように電力供給回
路５０２を制御し、その後ステップ６０に戻る。このよ
うな制御により、冬季の晴れの日の昼間のような場合に
はペルチェ素子５に第２の電力Ｗ_２よりも低い第３の電
力Ｗ_３が供給され、冬季の日の夜間などのように日射量
が低減することで第３の電力Ｗ_３よりも低い第４の電力
Ｗ_４が供給されるようになっている。

【００３０】本例では冷却ファン３０および送風ファン
３１を有する図６の構成に適用する場合について述べた
が、図１の構成にも適用することができることは勿論で
ある。また、本例に、図８で述べた商用電力と太陽電池
との切換え使用を適用するようにしてもよい。

【００３１】図１１は本発明の実施の形態の更に別の例
を示す構成図、図１２は図１１のＢ−Ｂ断面図で、７０
は電力ケーブル、７１は熱伝導部材、７２はペルチェユ
ニットである。

【００３２】熱伝導部材７１は、熱伝導性の良い例えば
アルミニウムあるいはステンレスなどで形成された筒状
で、内周面７１ａが電力ケーブル７０の外周面と密着す
る円形断面を有し、外周面７１ｂが多角形断面を有する
ように形成されている。本例では、外周面７１ｂは六角
形断面を有している。熱伝導部材７１は上部７３と下部
７４とを有する二分割構成で、上部７３と下部７４とが
一側部において蝶番７５で結合され、開閉自在になるよ
うに構成されている。また、熱伝導部材７１の上部７３
と下部７４には、蝶番７５と反対側の側部に止め金具７
６が設けられており、止め金具７６で上部７３と下部７
４とを止めることによって電力ケーブル７０に着脱自在
に装着されるようになっている。

【００３３】ペルチェユニット７２は、熱伝導部材７１
を介して電力ケーブル７０を冷却するように、熱伝導部
材７１の外周面７１ｂの平坦面に設けられている。ペル
チェユニット７２は冷却源としてペルチェ素子７７を有
している。ペルチェ素子７７の発熱面側には、放熱用ヒ
ートシンク７８が設けられている。放熱用ヒートシンク
７８は、アルミニウム製で、平板状の基部７８ａと基部
７８ａの一方の面に互いに平行に立設された複数のフィ
ン７８ｂとを有し、基部７８ａの他方の面がシリコンゴ
ムからなる第１の熱伝導シート７９を介してペルチェ素
子７７の発熱面に密着するように、設けられている。放
熱用ヒートシンク７８はペルチェ素子７７よりも大で、
放熱用ヒートシンク７８がペルチェ素子７７の発熱面を
覆い且つその周囲に張出すようになっており、放熱用ヒ
ートシンク７８によってペルチェ素子７７の発熱が有効
に放熱されるようになっている。

【００３４】ペルチェ素子７７の吸熱面側には、熱伝導
ブロックとしてのアルミニウムブロック８０が設けられ
ている。アルミニウムブロック８０は、ペルチェ素子７
７と略同じ大きさで、その一方の面がシリコンゴムから
なる第２の熱伝導シート８１を介してペルチェ素子７７
の吸熱面に密着し且つ整合するように、設けられてい
る。アルミニウムブロック８０は、放熱側から吸熱側へ
の熱の回り込みを抑えるためのもので、後述する断熱部
材８３と相俟って熱の回り込みを有効に抑えることがで
きるように肉厚に形成されている。アルミニウムブロッ
ク８０の他方の面は、シリコンゴムからなる第３の熱伝
導シート８２を介して、熱伝導部材７１の外表面７１ｂ
に密着するように接合されている。

【００３５】放熱用ヒートシンク７８と熱伝導部材７１
の外表面７１ｂとの間には、放熱用ヒートシンク７８に
密着するように断熱部材８３が介装されている。断熱部
材８３は、放熱用ヒートシンク７８と同じか若しくはそ
れ以上の大きさを有し、放熱用ヒートシンク７８の基部
７８ａを覆うようになっている。断熱部材８３は、ペル
チェ素子７７およびアルミニウムブロック８０の大きさ
に整合し且つ受容するように形成された開口８３ａを有
し、ペルチェ素子７７およびアルミニウムブロック８０
の側部に密着するようになっている。

【００３６】このような構成で、商用電力を受ける電源
回路８４から直流電源がペルチェ素子７７に供給される
ことで、熱伝導部材７１を介して電力ケーブル７０が冷
却されることとなる。このような冷却装置を適当な間隔
で電力ケーブル７０に複数設けることによって、電力ケ
ーブル７０の任意の長さを冷却することができる。

【００３７】図１３は図１１における熱伝導部材の別の
例を示す断面図である。本例では、熱伝導部材９０が、
Ｃ字状の断面形状を有し、圧入によって電力ケーブル７
０に着脱自在に装着されるようになっている。その他の
構成は図１２で述べた通りである。本例によれば、蝶番
および止め金具などを用いる必要がないので、部品点数
の低減および製造の容易性を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
力ケーブルが収納されたケーブル収納容器の内部を冷却
するように、冷却源としてペルチェ素子を有するペルチ
ェユニットをケーブル収納容器に設け、電力ケーブルが
所定の送電容量を維持することができるように、制御手
段によってペルチェ素子への供給電力を制御するように
したので、大規模な冷却設備を設けることなく電力ケー
ブルを冷却することができ、また、電力ケーブルの冷却
したい部分に容易に適用することができ、例えば橋梁橋
架部に敷設された電力ケーブルなどのように日射による
温度上昇が懸念されるような部分にも容易に適用するこ
とができる。

【００３９】また、断熱手段に加えてペルチェ素子の吸
熱側に肉厚の熱伝導ブロックを設けることとしたので、
断熱手段と相俟って放熱側から吸熱側への熱の回り込み
をより有効に抑えることができる。

【００４０】また、ペルチェユニットの放熱用ヒートシ
ンクを冷却する冷却ファンを設けることとしたので、放
熱用ヒートシンクが強制冷却され、ペルチェ素子による
ケーブル収納容器内の冷却効率をより一層向上させるこ
とができる。

【００４１】また、ペルチェユニットの吸熱用ヒートシ
ンクに空気を送風する送風ファンを設けることとしたの
で、ペルチェユニットの吸熱用ヒートシンクへの空気の
送風でケーブル収納容器内の冷気を平均化することがで
き、電力ケーブルの冷却効果を向上させることができ
る。

【００４２】また、ケーブル収納容器の内部温度を検出
する温度センサからの内部温度に基づいて、ペルチェ素
子への供給電力を制御するようにしたので、ケーブル収
納容器内の温度を所望温度に制御することができる。

【００４３】また、ケーブル収納容器の内部温度を検出
する温度センサからの内部温度に加えて、ケーブル収納
容器への日射量を検出する日射センサからの日射量に基
づいてペルチェ素子への供給電力を制御するようにした
ので、ケーブル収納容器への日射量に応じた温度制御を
行なうことができる。

【００４４】また、電源として商用電源と太陽電池とを
有し、太陽電池の出力に基づいて電源を商用電源または
太陽電池に切換えるようにしたので、省エネを図ること
ができる。

【００４５】更に、電力ケーブルの外周面に着脱自在に
装着される熱伝導部材に冷却源としてペルチェ素子を有
するペルチェユニットを設け、熱伝導部材を介して電力
ケーブルを冷却するように構成したので、より簡単な構
成で電力ケーブルを冷却することができると共に、極め
て容易に電力ケーブルの部分冷却を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態の一例を示す構成図
である。

【図２】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図３は図１のペルチェユニットの構成を示す斜
視図である。

【図４】図４は図１の制御装置の一例を示すブロック図
である。

【図５】図５は図４のマイクロコンピュータの制御フロ
ーチャートである。

【図６】図６は本発明の実施の形態の別の例を示す構成
図である。

【図７】図７は図６の構成に適用される制御装置の一例
を示すブロック図である。

【図８】図８は図６の構成に適用される制御装置の別の
例を示すブロック図である。

【図９】図９は図６の構成に適用される制御装置の更に
別の例を示すブロック図である。

【図１０】図１０は図９のマイクロコンピュータの制御
フローチャートである。

【図１１】図１１は本発明の実施の形態の更に別の例を
示す構成図である。

【図１２】図１２は図１１のＢ−Ｂ断面図である。

【図１３】図１３は図１１における熱伝導部材の別の例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ トラフ（ケーブル収納容器） ２，７２ ペルチェユニット ３，３５，４０，５０ 制御装置（制御手段） ４，７０ 電力ケーブル ５，７７ ペルチェ素子 ６，７８ 放熱用ヒートシンク ８，８０ アルミニウムブロック（熱伝導ブロック） ９ 吸熱用ヒートシンク １２ 第１の断熱部材（断熱手段） １３ 第２の断熱部材（断熱手段） ２０ 温度センサ ３０ 冷却ファン ３１ 送風ファン ４１ 太陽電池 ５１ 日射センサ ８２ 断熱部材 ７１，９０ 熱伝導部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000232922 日油技研工業株式会社 埼玉県川越市的場新町21番地２ (72)発明者 宮島 和久 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 内田 克己 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 金井 孝治 岐阜県可児市鳩吹台５丁目98番地 (72)発明者 渡邊 稔 埼玉県鶴ヶ島市藤金885−26 (72)発明者 森田 寛之 埼玉県川越市的場2003−３ Ｆターム(参考） 5G369 AA01 BA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブルを収納するケーブル収納容
   器と、 冷却源としてペルチェ素子を有し、前記ケーブル収納容
   器の内部を冷却するように、前記ケーブル収納容器に設
   けられたペルチェユニットと、 前記電力ケーブルが所定の送電容量を維持することがで
   きるように、前記ペルチェユニットのペルチェ素子への
   供給電力を制御する制御手段とを有する電力ケーブル冷
   却装置。
2. 【請求項２】 前記ペルチェユニットが、 前記ペルチェ素子の発熱側に設けられた放熱用ヒートシ
   ンクと、 前記ペルチェ素子の吸熱側に設けられた肉厚の熱伝導ブ
   ロックと、 前記熱伝導ブロックを介して前記ペルチェ素子の吸熱側
   に設けられた吸熱用ヒートシンクと、 前記放熱用ヒートシンクと前記吸熱用ヒートシンクとの
   間に介装された断熱手段とを有し、前記吸熱用ヒートシ
   ンクが前記ケーブル収納容器の内部に露出し、少なくと
   も前記放熱用ヒートシンクが前記ケーブル収納容器の外
   部に位置するように設けられた請求項１に記載の電力ケ
   ーブル冷却装置。
3. 【請求項３】 前記放熱用ヒートシンクを冷却する冷却
   ファンを前記ケーブル収納容器の外部に設け、前記ペル
   チェ素子への電力供給と共に前記冷却ファンを駆動する
   ようにした請求項２に記載の電力ケーブル冷却装置。
4. 【請求項４】 前記吸熱用ヒートシンクに空気を送風す
   る送風ファンを前記ケーブル収納容器の内部に設け、前
   記ペルチェ素子への電力供給と共に前記送風ファンを駆
   動するようにした請求項２又は３に記載の電力ケーブル
   冷却装置。
5. 【請求項５】 前記ケーブル収納容器の内部温度を検出
   する温度センサを有し、 前記制御手段が、前記温度センサからの内部温度に基づ
   いて、前記ペルチェ素子への供給電力を制御する請求項
   １に記載の電力ケーブル冷却装置。
6. 【請求項６】 前記ケーブル収納容器の内部温度を検出
   する温度センサを有すると共に、前記ケーブル収納容器
   への日射量を検出する日射センサとを有し、 前記制御手段が、前記温度センサからの内部温度および
   前記日射センサからの日射量に基づいて、前記ペルチェ
   素子への供給電力を制御する請求項１に記載の電力ケー
   ブル冷却装置。
7. 【請求項７】 電源として商用電源と太陽電池とを有
   し、 前記制御手段が、前記太陽電池の出力に基づいて、電源
   を前記商用電源または前記太陽電池に切換えるようにし
   た請求項５又は６に記載の電力ケーブル冷却装置。
8. 【請求項８】 電力ケーブルの外周面に着脱自在に装着
   され、装着された場合に前記電力ケーブルの外周面に密
   着するように構成された熱伝導部材と、 冷却源としてペルチェ素子を有し、前記熱伝導部材を介
   して前記電力ケーブルを冷却するように、前記熱伝導部
   材に設けられたペルチェユニットとを有する電力ケーブ
   ル冷却装置。