JP2003188021A - 電気機器の外部冷却装置 - Google Patents
電気機器の外部冷却装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機器自体の高さを変更することなく、散
水器からの水の冷却効率を向上させることができる電気
機器の外部冷却装置を提供することである。 【解決手段】 熱媒体はタンクと熱交換器との間を循環
する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体を
介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタンク
に戻される。散水器は熱交換器の上部から熱交換器のフ
ィンと冷却扇との間隙に冷却水を散水する。散水された
冷却水は冷却扇からに冷却風により霧状となって熱交換
器のフィンに付着し、フィンの表面からの蒸発潜熱で熱
媒体を冷却する。散水器には水供給設備から冷却水が供
給される。
水器からの水の冷却効率を向上させることができる電気
機器の外部冷却装置を提供することである。 【解決手段】 熱媒体はタンクと熱交換器との間を循環
する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体を
介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタンク
に戻される。散水器は熱交換器の上部から熱交換器のフ
ィンと冷却扇との間隙に冷却水を散水する。散水された
冷却水は冷却扇からに冷却風により霧状となって熱交換
器のフィンに付着し、フィンの表面からの蒸発潜熱で熱
媒体を冷却する。散水器には水供給設備から冷却水が供
給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器またはリア
クトル等の電気機器本体をタンクに収納し外部に設置し
た冷却器によって電気機器本体の冷却を行う電気機器の
外部冷却装置に関するものである。
クトル等の電気機器本体をタンクに収納し外部に設置し
た冷却器によって電気機器本体の冷却を行う電気機器の
外部冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、変圧器またはリアクトル等の電気
機器は、絶縁性を有する熱媒体と共にタンクに収納され
小型化が図られている。例えば、特開平９−１２０９１
６号公報には、低コストで冷却性能に優れた電気機器が
開示されている。この電気機器は、図９に示すように、
タンク１の内部に電気機器本体２および熱媒体３を収納
し、このタンク１の外部に熱交換器４を設け、電気機器
本体２から発生する熱により暖められた熱媒体３を配管
５を介して熱交換器４に導き外気と熱交換して冷却す
る。熱交換器４で冷却された熱媒体３は熱媒体循環装置
６によりタンク１に戻され、タンク１と熱交換器４との
間で熱媒体３を強制循環させる。
機器は、絶縁性を有する熱媒体と共にタンクに収納され
小型化が図られている。例えば、特開平９−１２０９１
６号公報には、低コストで冷却性能に優れた電気機器が
開示されている。この電気機器は、図９に示すように、
タンク１の内部に電気機器本体２および熱媒体３を収納
し、このタンク１の外部に熱交換器４を設け、電気機器
本体２から発生する熱により暖められた熱媒体３を配管
５を介して熱交換器４に導き外気と熱交換して冷却す
る。熱交換器４で冷却された熱媒体３は熱媒体循環装置
６によりタンク１に戻され、タンク１と熱交換器４との
間で熱媒体３を強制循環させる。
【０００３】さらに、冷却を高めるために、タンク１の
上部に水を散水する散水器７を配設し、散水器７により
散水されタンク１に付着した水８により、タンク１の表
面からの蒸発潜熱を利用して、電気機器本体２から発生
する熱の一部の冷却を行うようにしている。これによ
り、低コストで冷却性能に優れた電気機器を提供してい
る。
上部に水を散水する散水器７を配設し、散水器７により
散水されタンク１に付着した水８により、タンク１の表
面からの蒸発潜熱を利用して、電気機器本体２から発生
する熱の一部の冷却を行うようにしている。これによ
り、低コストで冷却性能に優れた電気機器を提供してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、散水器
７をタンク１の上部に据え付けているため、電気機器自
体の高さが増すので、高さ制限のある場所での適用が不
適切となる。そこで、タンク１の上部に代えて、熱交換
器４に直接的に散水することが考えられるが、その場
合、単に熱交換器４に散水するだけでは、冷却に寄与す
ることなく熱交換器４より流れ落ちてしまう水量が多く
なり冷却効率の向上が図れない。
７をタンク１の上部に据え付けているため、電気機器自
体の高さが増すので、高さ制限のある場所での適用が不
適切となる。そこで、タンク１の上部に代えて、熱交換
器４に直接的に散水することが考えられるが、その場
合、単に熱交換器４に散水するだけでは、冷却に寄与す
ることなく熱交換器４より流れ落ちてしまう水量が多く
なり冷却効率の向上が図れない。
【０００５】本発明の目的は、電気機器自体の高さを変
更することなく、散水器からの水の冷却効率を向上させ
ることができる電気機器の外部冷却装置を提供すること
である。
更することなく、散水器からの水の冷却効率を向上させ
ることができる電気機器の外部冷却装置を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
気機器の外部冷却装置は、電気機器本体が収納されたタ
ンク内に熱媒体を封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱
交換器との間で循環させ、前記熱交換器で外気と熱交換
して前記電気機器本体を冷却する電気機器の冷却装置に
おいて、前記熱交換器のフィンに冷却風を供給する冷却
扇と、前記熱交換器の上部に設置され前記熱交換器のフ
ィンと前記冷却扇との間隙に冷却水を散水する散水器
と、前記散水器に冷却水を供給する水供給設備とを備え
たことを特徴とする。
気機器の外部冷却装置は、電気機器本体が収納されたタ
ンク内に熱媒体を封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱
交換器との間で循環させ、前記熱交換器で外気と熱交換
して前記電気機器本体を冷却する電気機器の冷却装置に
おいて、前記熱交換器のフィンに冷却風を供給する冷却
扇と、前記熱交換器の上部に設置され前記熱交換器のフ
ィンと前記冷却扇との間隙に冷却水を散水する散水器
と、前記散水器に冷却水を供給する水供給設備とを備え
たことを特徴とする。
【０００７】請求項１の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、熱媒体はタンクと熱交換器との間を循
環する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体
を介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタン
クに戻される。散水器は熱交換器の上部から熱交換器の
フィンと冷却扇との間隙に冷却水を散水する。散水され
た冷却水は冷却扇からに冷却風により霧状となって熱交
換器のフィンに付着し、フィンの表面からの蒸発潜熱で
熱媒体を冷却する。散水器には水供給設備から冷却水が
供給される。
装置においては、熱媒体はタンクと熱交換器との間を循
環する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体
を介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタン
クに戻される。散水器は熱交換器の上部から熱交換器の
フィンと冷却扇との間隙に冷却水を散水する。散水され
た冷却水は冷却扇からに冷却風により霧状となって熱交
換器のフィンに付着し、フィンの表面からの蒸発潜熱で
熱媒体を冷却する。散水器には水供給設備から冷却水が
供給される。
【０００８】請求項２の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、電気機器本体が収納されたタンク内に熱媒体を
封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱交換器との間で循
環させ、前記熱交換器で外気と熱交換して前記電気機器
本体を冷却する電気機器の冷却装置において、前記熱交
換器の各々のフィンの上部から各々のフィンの側面にほ
ぼ均等に冷却水を散水する散水器と、前記散水器に冷却
水を供給する水供給設備とを備えたことを特徴とする。
装置は、電気機器本体が収納されたタンク内に熱媒体を
封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱交換器との間で循
環させ、前記熱交換器で外気と熱交換して前記電気機器
本体を冷却する電気機器の冷却装置において、前記熱交
換器の各々のフィンの上部から各々のフィンの側面にほ
ぼ均等に冷却水を散水する散水器と、前記散水器に冷却
水を供給する水供給設備とを備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、熱媒体はタンクと熱交換器との間を循
環する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体
を介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタン
クに戻される。散水器は、熱交換器の各々のフィンの上
部から各々のフィンの側面にほぼ均等に冷却水を散水す
る。散水された冷却水は熱交換器の各々のフィンに付着
し、各々のフィンの表面からの蒸発潜熱で熱媒体を冷却
する。散水器には水供給設備から冷却水が供給される。
装置においては、熱媒体はタンクと熱交換器との間を循
環する。タンク内で電気機器本体が発熱した熱は熱媒体
を介して熱交換器で冷却され、冷却された熱媒体はタン
クに戻される。散水器は、熱交換器の各々のフィンの上
部から各々のフィンの側面にほぼ均等に冷却水を散水す
る。散水された冷却水は熱交換器の各々のフィンに付着
し、各々のフィンの表面からの蒸発潜熱で熱媒体を冷却
する。散水器には水供給設備から冷却水が供給される。
【００１０】請求項３の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、請求項１または２の発明において、前記熱交換
器のフィンから流れ落ちる水を集水する集水装置と、前
記集水装置で集水した水を貯水する貯水タンクと、前記
貯水タンクに貯水された水を前記散水器に供給する送水
装置と、前記貯水タンクに冷却水を補給する水供給設備
とを備えたことを特徴とする。
装置は、請求項１または２の発明において、前記熱交換
器のフィンから流れ落ちる水を集水する集水装置と、前
記集水装置で集水した水を貯水する貯水タンクと、前記
貯水タンクに貯水された水を前記散水器に供給する送水
装置と、前記貯水タンクに冷却水を補給する水供給設備
とを備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項３の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、請求項１または２の発明の作用に加
え、熱交換器のフィンから流れ落ちる水を集水装置で集
水し、集水した水を貯水タンクに貯水する。貯水タンク
に貯水された水は送水装置により散水器に供給され、水
供給設備から貯水タンクに冷却水が補給される。熱交換
器のフィンから流れ落ちた水を再利用するので水の使用
量を軽減できる。
装置においては、請求項１または２の発明の作用に加
え、熱交換器のフィンから流れ落ちる水を集水装置で集
水し、集水した水を貯水タンクに貯水する。貯水タンク
に貯水された水は送水装置により散水器に供給され、水
供給設備から貯水タンクに冷却水が補給される。熱交換
器のフィンから流れ落ちた水を再利用するので水の使用
量を軽減できる。
【００１２】請求項４の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、請求項３の発明において、雨水を集水し前記貯
水タンクに供給する雨水集水装置を設けたことを特徴と
する。
装置は、請求項３の発明において、雨水を集水し前記貯
水タンクに供給する雨水集水装置を設けたことを特徴と
する。
【００１３】請求項４の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、請求項３の発明の作用に加え、雨水集
水装置で雨水を集水し貯水タンクに供給する。従って、
水の使用量をさらに軽減できる。
装置においては、請求項３の発明の作用に加え、雨水集
水装置で雨水を集水し貯水タンクに供給する。従って、
水の使用量をさらに軽減できる。
【００１４】請求項５の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、請求項１または２の発明において、建造物屋上
の水平面または緩斜面に設置され熱放射を行う放射冷却
パネルと、断熱材で囲われ冷却水を貯水する保温貯水タ
ンクと、前記保温貯水タンクに貯水された水を前記保温
貯水タンクと前記放射冷却パネルとの間で循環させる強
制循環装置と、前記保温貯水タンクに貯水された水を前
記散水器に供給する送水装置と、前記保温貯水タンクに
冷却水を補給する水供給設備とを備えたことを特徴とす
る。
装置は、請求項１または２の発明において、建造物屋上
の水平面または緩斜面に設置され熱放射を行う放射冷却
パネルと、断熱材で囲われ冷却水を貯水する保温貯水タ
ンクと、前記保温貯水タンクに貯水された水を前記保温
貯水タンクと前記放射冷却パネルとの間で循環させる強
制循環装置と、前記保温貯水タンクに貯水された水を前
記散水器に供給する送水装置と、前記保温貯水タンクに
冷却水を補給する水供給設備とを備えたことを特徴とす
る。
【００１５】請求項５の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、請求項１または２の発明の作用に加
え、強制循環装置は、保温貯水タンクに貯水された水を
保温貯水タンクと放射冷却パネルとの間で循環させる。
放熱冷却パネルは冷却水からの熱放射を行い冷却水を冷
却し、その冷却水は保温貯水タンクに戻される。一方、
保温貯水タンクに貯水された水は、送水装置により散水
器に供給され熱交換器の冷却に使用される。保温貯水タ
ンクには水供給設備から冷却水が補給される。
装置においては、請求項１または２の発明の作用に加
え、強制循環装置は、保温貯水タンクに貯水された水を
保温貯水タンクと放射冷却パネルとの間で循環させる。
放熱冷却パネルは冷却水からの熱放射を行い冷却水を冷
却し、その冷却水は保温貯水タンクに戻される。一方、
保温貯水タンクに貯水された水は、送水装置により散水
器に供給され熱交換器の冷却に使用される。保温貯水タ
ンクには水供給設備から冷却水が補給される。
【００１６】請求項６の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、請求項５の発明において、前記水供給設備より
補給される水温度より低い融点を持ち潜熱量の大きい物
質である相変化物質を封入したカプセルを、前記保温貯
水タンクに充填したことを特徴とする。
装置は、請求項５の発明において、前記水供給設備より
補給される水温度より低い融点を持ち潜熱量の大きい物
質である相変化物質を封入したカプセルを、前記保温貯
水タンクに充填したことを特徴とする。
【００１７】請求項６の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、請求項５の発明の作用に加え、カプセ
ルに封入された相変化物質により、保温貯水タンクによ
り多くの冷熱を蓄えることができる。
装置においては、請求項５の発明の作用に加え、カプセ
ルに封入された相変化物質により、保温貯水タンクによ
り多くの冷熱を蓄えることができる。
【００１８】請求項７の発明に係る電気機器の外部冷却
装置は、請求項６の発明において、前記カプセルに封入
される相変化物質は、ＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏであるこ
とを特徴とする。
装置は、請求項６の発明において、前記カプセルに封入
される相変化物質は、ＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏであるこ
とを特徴とする。
【００１９】請求項７の発明に係る電気機器の外部冷却
装置においては、請求項６の発明において、相変化物質
であるＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏにより、約１５℃の冷熱
を大量に確保できる。
装置においては、請求項６の発明において、相変化物質
であるＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏにより、約１５℃の冷熱
を大量に確保できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気機器
の外部冷却装置の構成図であり、図２は熱交換器部分の
概略斜視図である。図１において、タンク１の内部に
は、変圧器およびリアクトル等の電気機器本体２が収納
され、絶縁油またはＳＦ６ガスなどの熱媒体３が充填さ
れている。タンク１および熱交換器４は配管５を介して
環状に接続され、熱媒体３は熱媒体循環装置６により、
配管５を介して熱交換器４およびタンク１を強制循環す
ることになる。これにより、電気機器本体２からの発熱
により熱せられた熱媒体３は熱交換器４により冷却され
る。
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気機器
の外部冷却装置の構成図であり、図２は熱交換器部分の
概略斜視図である。図１において、タンク１の内部に
は、変圧器およびリアクトル等の電気機器本体２が収納
され、絶縁油またはＳＦ６ガスなどの熱媒体３が充填さ
れている。タンク１および熱交換器４は配管５を介して
環状に接続され、熱媒体３は熱媒体循環装置６により、
配管５を介して熱交換器４およびタンク１を強制循環す
ることになる。これにより、電気機器本体２からの発熱
により熱せられた熱媒体３は熱交換器４により冷却され
る。
【００２１】熱交換器４の側面にはケーシング９に収納
された冷却扇１０が設けられ、熱交換器４のフィンに冷
却風を供給する。また、熱交換器４の上部には散水器７
が設けられ、熱交換器４と冷却扇１０との間隙に冷却水
を散水する。散水器７には水供給設備から冷却水が供給
される。水供給設備として水道配管１１から弁１２を介
して水道水が冷却水として供給されるようになってい
る。熱交換器４は、図２に示すように、入口配管１３か
ら熱媒体３を取り入れ、フィン１６で大気と熱交換して
出口配管１５から熱媒体３をタンク１に戻すように構成
されている。
された冷却扇１０が設けられ、熱交換器４のフィンに冷
却風を供給する。また、熱交換器４の上部には散水器７
が設けられ、熱交換器４と冷却扇１０との間隙に冷却水
を散水する。散水器７には水供給設備から冷却水が供給
される。水供給設備として水道配管１１から弁１２を介
して水道水が冷却水として供給されるようになってい
る。熱交換器４は、図２に示すように、入口配管１３か
ら熱媒体３を取り入れ、フィン１６で大気と熱交換して
出口配管１５から熱媒体３をタンク１に戻すように構成
されている。
【００２２】いま、水道水配管１１の弁１２を開いて水
道水を熱交換器４上部の散水器７に送ったとすると、散
水器７から冷却扇１０と熱交換器４との間に冷却水が散
水され、水８は冷却扇１０の風圧により霧状となり、熱
交換器４のフィン１４の表面に付着する。
道水を熱交換器４上部の散水器７に送ったとすると、散
水器７から冷却扇１０と熱交換器４との間に冷却水が散
水され、水８は冷却扇１０の風圧により霧状となり、熱
交換器４のフィン１４の表面に付着する。
【００２３】そして、電気機器本体２からの発熱によっ
て熱せられた熱媒体３は、熱媒体循環装置６により、熱
交換器４の入口配管１３からフィン１４へと流入する。
このとき、フィン１４での熱交換において、フィン１４
表面に付着した水８の顕熱および蒸発熱を利用すること
によって、熱媒体３は熱交換器４の冷却能力以上に冷却
されタンク１内に流入する。従って、熱交換器４が持つ
冷却能力より高い冷却能力によって電気機器本体２の冷
却を実現することができる。
て熱せられた熱媒体３は、熱媒体循環装置６により、熱
交換器４の入口配管１３からフィン１４へと流入する。
このとき、フィン１４での熱交換において、フィン１４
表面に付着した水８の顕熱および蒸発熱を利用すること
によって、熱媒体３は熱交換器４の冷却能力以上に冷却
されタンク１内に流入する。従って、熱交換器４が持つ
冷却能力より高い冷却能力によって電気機器本体２の冷
却を実現することができる。
【００２４】以上のように、第１の実施の形態によれ
ば、散水器７から冷却扇１０と熱交換器４との間に散水
することにより、熱交換器４のフィン１４の表面に霧状
の水が付着し、水８の顕熱および蒸発熱により冷却能力
の向上を実現することができる。水８を霧状にしてフィ
ンに付着しているので、蒸発しやすくなり、蒸発熱によ
る冷却の効果を最大にできる。また、タンク１の上部に
散水器７を設置するものではないので、電気機器システ
ム自体の高さが制限されている場合でも適用できる。
ば、散水器７から冷却扇１０と熱交換器４との間に散水
することにより、熱交換器４のフィン１４の表面に霧状
の水が付着し、水８の顕熱および蒸発熱により冷却能力
の向上を実現することができる。水８を霧状にしてフィ
ンに付着しているので、蒸発しやすくなり、蒸発熱によ
る冷却の効果を最大にできる。また、タンク１の上部に
散水器７を設置するものではないので、電気機器システ
ム自体の高さが制限されている場合でも適用できる。
【００２５】さらに、既設の電気機器の熱交換器４に対
して、弁１２を持つ水道水配管１１を敷設し散水器７を
熱交換器４の上部に設置することにより、季節の電気機
器に対しても容易に適用できる。これにより、過負荷運
転時などの発熱量が通常の熱交換器４の冷却能力を超え
る場合でも対処することができる。
して、弁１２を持つ水道水配管１１を敷設し散水器７を
熱交換器４の上部に設置することにより、季節の電気機
器に対しても容易に適用できる。これにより、過負荷運
転時などの発熱量が通常の熱交換器４の冷却能力を超え
る場合でも対処することができる。
【００２６】また、夏場の日中など過負荷運転の時間帯
が予測できる場合には、過負荷運転の時間帯の前に、散
水器７から散水を行ない冷却性能を高め、電気機器本体
２をあらかじめ過冷却し過負荷運転に対処することもで
きる。
が予測できる場合には、過負荷運転の時間帯の前に、散
水器７から散水を行ない冷却性能を高め、電気機器本体
２をあらかじめ過冷却し過負荷運転に対処することもで
きる。
【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図であり、図４は熱交換器部分の概
略斜視図である。この第２の実施の形態は、図１に示し
た第１の実施の形態に対し、ケーシング９に収納された
冷却扇１０がなく熱交換器４のみの外部冷却装置に対
し、熱交換器４に冷却水を散水する場合を示している。
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図であり、図４は熱交換器部分の概
略斜視図である。この第２の実施の形態は、図１に示し
た第１の実施の形態に対し、ケーシング９に収納された
冷却扇１０がなく熱交換器４のみの外部冷却装置に対
し、熱交換器４に冷却水を散水する場合を示している。
【００２８】図３に示すように、外部冷却装置として、
水供給設備である弁１２を持つ水道水配管１１に散水器
７を接続し、散水器７は、図４に示すように熱交換器４
の各々のフィン１４の上部にパイプ状の散水管７ａを配
置した構成としている。各々の散水管７ａには、一定間
隔の散水口１６が設けられ、この散水口１６から各々の
フィン１４の側面にほぼ均等に冷却水を散水する。
水供給設備である弁１２を持つ水道水配管１１に散水器
７を接続し、散水器７は、図４に示すように熱交換器４
の各々のフィン１４の上部にパイプ状の散水管７ａを配
置した構成としている。各々の散水管７ａには、一定間
隔の散水口１６が設けられ、この散水口１６から各々の
フィン１４の側面にほぼ均等に冷却水を散水する。
【００２９】いま、水道水配管１１に設置している弁１
２を開いたとすると、水道水は熱交換器４の上部に設置
された散水器７に送られる。散水器７は、各々のフィン
１４の上部に設置されたパイプ状の散水管７ａから構成
されているので、水道水は各々の散水管７ａの散水口１
６から散水される。これにより、各々のフィン１４の表
面にはほぼ均等に散水されることになり、フィン１４の
表面に付着した水の顕熱および蒸発潜熱により効率的に
冷却できる。
２を開いたとすると、水道水は熱交換器４の上部に設置
された散水器７に送られる。散水器７は、各々のフィン
１４の上部に設置されたパイプ状の散水管７ａから構成
されているので、水道水は各々の散水管７ａの散水口１
６から散水される。これにより、各々のフィン１４の表
面にはほぼ均等に散水されることになり、フィン１４の
表面に付着した水の顕熱および蒸発潜熱により効率的に
冷却できる。
【００３０】この第２の実施の形態によれば、ケーシン
グ９に収納された冷却扇１０がなく熱交換器４のみの外
部冷却装置に対しても、フィン１４の表面に付着した水
の顕熱および蒸発潜熱により効率的に冷却でき、外部冷
却装置の性能を向上することができる。
グ９に収納された冷却扇１０がなく熱交換器４のみの外
部冷却装置に対しても、フィン１４の表面に付着した水
の顕熱および蒸発潜熱により効率的に冷却でき、外部冷
却装置の性能を向上することができる。
【００３１】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第３の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第３の実施の形態
は、図１に示した第１の実施の形態に対し、熱交換器４
のフィンから流れ落ちる水を濾過装置１７を介して集水
する集水装置１８と、集水装置１８で集水した水を貯水
する貯水タンク１９と、貯水タンク１９に貯水された水
を７散水器に供給する送水装置２０とを追加して設けた
ものである。図１に示した第１の実施の形態と同一要素
には同一符号を付し重複する説明は省略する。
る。図５は本発明の第３の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第３の実施の形態
は、図１に示した第１の実施の形態に対し、熱交換器４
のフィンから流れ落ちる水を濾過装置１７を介して集水
する集水装置１８と、集水装置１８で集水した水を貯水
する貯水タンク１９と、貯水タンク１９に貯水された水
を７散水器に供給する送水装置２０とを追加して設けた
ものである。図１に示した第１の実施の形態と同一要素
には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３２】図５に示すように、散水装置１８は、散水
器７から熱交換器４と冷却扇１０との間に散水され、熱
交換器４のフィンより流れ落ちる水を集め、貯水タンク
１９に貯水する。集水装置１８と貯水タンク１９と間の
配管には、水を濾過する濾過装置１７が設けられ、配管
のつまりを防止する。
器７から熱交換器４と冷却扇１０との間に散水され、熱
交換器４のフィンより流れ落ちる水を集め、貯水タンク
１９に貯水する。集水装置１８と貯水タンク１９と間の
配管には、水を濾過する濾過装置１７が設けられ、配管
のつまりを防止する。
【００３３】貯水タンク１９には、送水装置２０が設け
られ送水配管２１および送水弁２２を介して散水器７に
冷却水を供給する。また、熱交換器４のフィンで蒸発し
た水分を補給するために、貯水タンク１９には水供給設
備である水道水配管１１が設けられている。その水道水
配管１１の水道水流入口には開閉弁２３が取り付けら
れ、貯水タンク１９の貯水量により開閉弁２３を開閉す
る弁開閉装置２４が設けられている。
られ送水配管２１および送水弁２２を介して散水器７に
冷却水を供給する。また、熱交換器４のフィンで蒸発し
た水分を補給するために、貯水タンク１９には水供給設
備である水道水配管１１が設けられている。その水道水
配管１１の水道水流入口には開閉弁２３が取り付けら
れ、貯水タンク１９の貯水量により開閉弁２３を開閉す
る弁開閉装置２４が設けられている。
【００３４】このように、貯水タンク１９に設置した水
道水配管１１の水道水流入口には貯水タンク４の水位が
下限水位以下になると自動的に開閉弁２３を開き、上限
水位以上になると自動的に開閉弁２３を閉じるボールタ
ップなどの弁開閉装置２４が設けられているので、貯水
タンク１９内の水が減って所定の最低水位より低くなっ
た場合には、水道水が貯水タンク１９に自動的に注入さ
れる。
道水配管１１の水道水流入口には貯水タンク４の水位が
下限水位以下になると自動的に開閉弁２３を開き、上限
水位以上になると自動的に開閉弁２３を閉じるボールタ
ップなどの弁開閉装置２４が設けられているので、貯水
タンク１９内の水が減って所定の最低水位より低くなっ
た場合には、水道水が貯水タンク１９に自動的に注入さ
れる。
【００３５】第３の実施の形態によれば、熱交換器４に
散水され蒸発しなかった水を貯水タンク１９に貯めるこ
とができるので、水供給設備である水道水の使用量を削
減することができる。また、熱交換器４のフィンで蒸発
した水を自動的に補給できる。
散水され蒸発しなかった水を貯水タンク１９に貯めるこ
とができるので、水供給設備である水道水の使用量を削
減することができる。また、熱交換器４のフィンで蒸発
した水を自動的に補給できる。
【００３６】以上の説明では、図１に示した第１の実施
の形態に対し、熱交換器４のフィンから流れ落ちる水を
濾過装置１７を介して集水する集水装置１８と、集水装
置１８で集水した水を貯水する貯水タンク１９と、貯水
タンク１９に貯水された水を７散水器に供給する送水装
置２０とを追加して設けたものを示したが、図３に示し
た第２の実施の形態に対し適用することも可能である。
の形態に対し、熱交換器４のフィンから流れ落ちる水を
濾過装置１７を介して集水する集水装置１８と、集水装
置１８で集水した水を貯水する貯水タンク１９と、貯水
タンク１９に貯水された水を７散水器に供給する送水装
置２０とを追加して設けたものを示したが、図３に示し
た第２の実施の形態に対し適用することも可能である。
【００３７】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図６は本発明の第４の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第４の実施の形態
は、図５に示した第３の実施の形態に対し、雨水２５を
集水し雨水濾過装置２６を介して貯水タンク１９に供給
する雨水集水装置２７を追加して設けたものである。図
５に示した第３の実施の形態と同一要素には同一符号を
付し重複する説明は省略する。
る。図６は本発明の第４の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第４の実施の形態
は、図５に示した第３の実施の形態に対し、雨水２５を
集水し雨水濾過装置２６を介して貯水タンク１９に供給
する雨水集水装置２７を追加して設けたものである。図
５に示した第３の実施の形態と同一要素には同一符号を
付し重複する説明は省略する。
【００３８】図６に示すように、雨水収集装置２７は雨
水２５を集め、雨水濾過装置２６を介して貯水タンク１
９に雨水を供給する。雨水２５には塵埃が含まれるので
雨水濾過装置２６にて塵埃を除去する。これにより、雨
水２５を貯水タンク１９に貯水できるので、第３の実施
の形態に比較し、水供給設備である水道水配管１１から
の水道水の使用をさらに抑制できる。
水２５を集め、雨水濾過装置２６を介して貯水タンク１
９に雨水を供給する。雨水２５には塵埃が含まれるので
雨水濾過装置２６にて塵埃を除去する。これにより、雨
水２５を貯水タンク１９に貯水できるので、第３の実施
の形態に比較し、水供給設備である水道水配管１１から
の水道水の使用をさらに抑制できる。
【００３９】次に、本発明の第５の実施の形態を説明す
る。図７は本発明の第５の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第５の実施の形態
は、図１に示した第１の実施の形態に対し、建造物屋上
の水平面または緩斜面に設置され熱放射を行う放射冷却
パネル２８と、断熱材２９で囲われ冷却水を貯水する保
温貯水タンク３０と、保温貯水タンクに貯３０水された
水を保温貯水タンク３０と放射冷却パネル２８との間で
循環させる強制循環装置３１と、保温貯水タンク３０に
貯水された水を散水器７に供給する送水装置２０とを追
加して設けたものである。そして、水供給設備である水
道水配管１１は保温貯水タンク３０に冷却水を補給す
る。図１に示した第１の実施の形態と同一要素には同一
符号を付し重複する説明は省略する。
る。図７は本発明の第５の実施の形態に係る電気機器の
外部冷却装置の構成図である。この第５の実施の形態
は、図１に示した第１の実施の形態に対し、建造物屋上
の水平面または緩斜面に設置され熱放射を行う放射冷却
パネル２８と、断熱材２９で囲われ冷却水を貯水する保
温貯水タンク３０と、保温貯水タンクに貯３０水された
水を保温貯水タンク３０と放射冷却パネル２８との間で
循環させる強制循環装置３１と、保温貯水タンク３０に
貯水された水を散水器７に供給する送水装置２０とを追
加して設けたものである。そして、水供給設備である水
道水配管１１は保温貯水タンク３０に冷却水を補給す
る。図１に示した第１の実施の形態と同一要素には同一
符号を付し重複する説明は省略する。
【００４０】図７に示すように、建物屋上等の水平面ま
たは緩斜面には放射冷却パネル２８が設置されている。
放射冷却パネル２８は、図８に示すように、主に黒色塗
装したアルミ等の金属製パネル３２の内部に水を流入さ
せるようにパイプ３３が配管されている。水をこのパイ
プ３３を通水させる間に熱放射を行い水を冷却する。ま
た、保温貯水タンク３０の周囲には断熱材２９が設けら
れ、断熱材２９で囲うことにより保温性を保持してい
る。
たは緩斜面には放射冷却パネル２８が設置されている。
放射冷却パネル２８は、図８に示すように、主に黒色塗
装したアルミ等の金属製パネル３２の内部に水を流入さ
せるようにパイプ３３が配管されている。水をこのパイ
プ３３を通水させる間に熱放射を行い水を冷却する。ま
た、保温貯水タンク３０の周囲には断熱材２９が設けら
れ、断熱材２９で囲うことにより保温性を保持してい
る。
【００４１】保温貯水タンク３０に貯水された水は、強
制循環装置３１により放射冷却パネル２８を循環し、保
温貯水タンク３０内の水を冷却する。通常、強制循環装
置３１は夜間に運転され、保温貯水タンク３０内の水を
放射冷却パネル２８に送り、放射冷却パネル２８におい
て放射冷却現象を利用することで水の冷却を行い、保温
貯水タンク３０内の水に冷熱を蓄える。
制循環装置３１により放射冷却パネル２８を循環し、保
温貯水タンク３０内の水を冷却する。通常、強制循環装
置３１は夜間に運転され、保温貯水タンク３０内の水を
放射冷却パネル２８に送り、放射冷却パネル２８におい
て放射冷却現象を利用することで水の冷却を行い、保温
貯水タンク３０内の水に冷熱を蓄える。
【００４２】保温貯水タンク３０内に貯水された冷却水
は、送水装置２０により送水配管２１および送水弁２２
を介して散水器７へ送られ散水器７から散水する。これ
により、冷熱を蓄えた冷却水は熱交換器４のフィン表面
に付着することができるので、さらなる顕熱による冷却
が可能であり冷却性能の向上が実現できる。
は、送水装置２０により送水配管２１および送水弁２２
を介して散水器７へ送られ散水器７から散水する。これ
により、冷熱を蓄えた冷却水は熱交換器４のフィン表面
に付着することができるので、さらなる顕熱による冷却
が可能であり冷却性能の向上が実現できる。
【００４３】また、保温貯水タンク３０に設置された水
供給設備である水道水配管１１の水道水流入口には開閉
弁２３が設けられており、この開閉弁２３は弁開閉装置
２４により自動的に開閉が行われて冷却水の補給が行わ
れる。従って、保温貯水タンク３０の水位は所定の水位
に保持される。
供給設備である水道水配管１１の水道水流入口には開閉
弁２３が設けられており、この開閉弁２３は弁開閉装置
２４により自動的に開閉が行われて冷却水の補給が行わ
れる。従って、保温貯水タンク３０の水位は所定の水位
に保持される。
【００４４】以上の説明では、図１に示した第１の実施
の形態に対し、放射冷却パネル２８、保温貯水タンク３
０、強制循環装置３１、送水装置２０を追加して設けた
ものを示したが、第２の実施の形態に対し適用すること
も可能である。また、図５に示した集水装置１８または
図６に示した雨水集水装置２７を設け、集水装置１８ま
たは雨水集水装置２７で集水した水を保温貯水タンク３
０に貯水するようにすることも可能である。
の形態に対し、放射冷却パネル２８、保温貯水タンク３
０、強制循環装置３１、送水装置２０を追加して設けた
ものを示したが、第２の実施の形態に対し適用すること
も可能である。また、図５に示した集水装置１８または
図６に示した雨水集水装置２７を設け、集水装置１８ま
たは雨水集水装置２７で集水した水を保温貯水タンク３
０に貯水するようにすることも可能である。
【００４５】また、水供給設備より補給される水温度よ
り低い融点を持ち潜熱量の大きい物質である相変化物質
を封入したカプセルを用意し、保温貯水タンク３０に充
填する。すなわち、ある適当な温度を融点として持つ潜
熱量の大きい物質である相変化物質を封入した球状など
のカプセルを保温貯水タンク３０に充填することによ
り、さらに多くに冷熱を蓄えることができる。これによ
り、より多くの冷却水を散水器７より熱交換器４のフィ
ン表面に散水することができる。ここで、相変化物質と
して、ＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏを用いることにより、約
１５℃の熱を大量に利用することができる。
り低い融点を持ち潜熱量の大きい物質である相変化物質
を封入したカプセルを用意し、保温貯水タンク３０に充
填する。すなわち、ある適当な温度を融点として持つ潜
熱量の大きい物質である相変化物質を封入した球状など
のカプセルを保温貯水タンク３０に充填することによ
り、さらに多くに冷熱を蓄えることができる。これによ
り、より多くの冷却水を散水器７より熱交換器４のフィ
ン表面に散水することができる。ここで、相変化物質と
して、ＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏを用いることにより、約
１５℃の熱を大量に利用することができる。
【００４６】第５の実施の形態によれば、保温貯水タン
ク３０に貯水された水は、強制循環装置３１により放射
冷却パネル２８を循環し、保温貯水タンク３０内の水に
冷熱を蓄積できるので、冷却水の温度を低くできる。従
って、過負荷運転時などの発熱量が通常の熱交換器４で
の冷却能力を超える場合でも対処することができる。
ク３０に貯水された水は、強制循環装置３１により放射
冷却パネル２８を循環し、保温貯水タンク３０内の水に
冷熱を蓄積できるので、冷却水の温度を低くできる。従
って、過負荷運転時などの発熱量が通常の熱交換器４で
の冷却能力を超える場合でも対処することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換器のフィン表面に水を散水し、熱交換器のフィン
に付着した水の顕熱および蒸発熱により、電気機器本体
から発生する熱の冷却の一部を行うようにしたので、電
気機器本体を収納したタンクの上部に散水器を設ける必
要がなくなり、電気機器システム自体の高さを変更する
ことなく適正に冷却できる。
熱交換器のフィン表面に水を散水し、熱交換器のフィン
に付着した水の顕熱および蒸発熱により、電気機器本体
から発生する熱の冷却の一部を行うようにしたので、電
気機器本体を収納したタンクの上部に散水器を設ける必
要がなくなり、電気機器システム自体の高さを変更する
ことなく適正に冷却できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置の構成図。
部冷却装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置における熱交換器部分の概略斜視図。
部冷却装置における熱交換器部分の概略斜視図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置の構成図。
部冷却装置の構成図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置における熱交換器部分の概略斜視図。
部冷却装置における熱交換器部分の概略斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置の構成図。
部冷却装置の構成図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置の構成図。
部冷却装置の構成図。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置の構成図。
部冷却装置の構成図。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る電気機器の外
部冷却装置における放射冷却パネル概略斜視図。
部冷却装置における放射冷却パネル概略斜視図。
【図９】従来の電気機器の外部冷却装置の構成図。
１…タンク、２…電気機器本体、３…熱媒体、４…熱交
換器、５…配管、６…熱媒体循環装置、７…散水器、８
…水、９…ケーシング、１０…冷却扇、１１…水道水配
管、１２…弁、１３…入口配管、１４…フィン、１５…
出口配管、１６…フィン、１７…濾過装置、１８…集水
装置、１９…貯水タンク、２０…送水装置、２１…送水
配管、２２…送水弁、２３…開閉弁、２４…弁開閉装
置、２５…雨水、２６…雨水濾過装置、２７…雨水集水
装置、２８…放熱冷却パネル、２９…断熱材、３０…保
温貯水タンク、３１…強制循環装置、３２…金属製パネ
ル、３３…パイプ
換器、５…配管、６…熱媒体循環装置、７…散水器、８
…水、９…ケーシング、１０…冷却扇、１１…水道水配
管、１２…弁、１３…入口配管、１４…フィン、１５…
出口配管、１６…フィン、１７…濾過装置、１８…集水
装置、１９…貯水タンク、２０…送水装置、２１…送水
配管、２２…送水弁、２３…開閉弁、２４…弁開閉装
置、２５…雨水、２６…雨水濾過装置、２７…雨水集水
装置、２８…放熱冷却パネル、２９…断熱材、３０…保
温貯水タンク、３１…強制循環装置、３２…金属製パネ
ル、３３…パイプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3L044 AA04 BA06 CA12 CA13 DA01
DB01 DB02 DD03 FA02 FA03
FA04 FA09
5E050 BA05 CB05 CB06
5E322 BB10 DA01 DA02 DB11 EA11
FA01
Claims (7)
- 【請求項１】 電気機器本体が収納されたタンク内に熱
媒体を封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱交換器との
間で循環させ、前記熱交換器で外気と熱交換して前記電
気機器本体を冷却する電気機器の冷却装置において、前
記熱交換器のフィンに冷却風を供給する冷却扇と、前記
熱交換器の上部に設置され前記熱交換器のフィンと前記
冷却扇との間隙に冷却水を散水する散水器と、前記散水
器に冷却水を供給する水供給設備とを備えたことを特徴
とする電気機器の外部冷却装置。 - 【請求項２】 電気機器本体が収納されたタンク内に熱
媒体を封入し、前記熱媒体を前記タンクと熱交換器との
間で循環させ、前記熱交換器で外気と熱交換して前記電
気機器本体を冷却する電気機器の冷却装置において、前
記熱交換器の各々のフィンの上部から各々のフィンの側
面にほぼ均等に冷却水を散水する散水器と、前記散水器
に冷却水を供給する水供給設備とを備えたことを特徴と
する電気機器の外部冷却装置。 - 【請求項３】 前記熱交換器のフィンから流れ落ちる水
を集水する集水装置と、前記集水装置で集水した水を貯
水する貯水タンクと、前記貯水タンクに貯水された水を
前記散水器に供給する送水装置と、前記貯水タンクに冷
却水を補給する水供給設備とを備えたことを特徴とする
請求項１または２記載の電気機器の外部冷却装置。 - 【請求項４】 雨水を集水し前記貯水タンクに供給する
雨水集水装置を設けたことを特徴とする請求項３に記載
の電気機器の外部冷却装置。 - 【請求項５】 建造物屋上の水平面または緩斜面に設置
され熱放射を行う放射冷却パネルと、断熱材で囲われ冷
却水を貯水する保温貯水タンクと、前記保温貯水タンク
に貯水された水を前記保温貯水タンクと前記放射冷却パ
ネルとの間で循環させる強制循環装置と、前記保温貯水
タンクに貯水された水を前記散水器に供給する送水装置
と、前記保温貯水タンクに冷却水を補給する水供給設備
とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の電
気機器の外部冷却装置。 - 【請求項６】 前記水供給設備より補給される水温度よ
り低い融点を持ち潜熱量の大きい物質である相変化物質
を封入したカプセルを、前記保温貯水タンクに充填した
ことを特徴とする請求項５記載の電気機器の外部冷却装
置。 - 【請求項７】 前記カプセルに封入される相変化物質
は、ＮａＯＨ・３．５Ｈ２Ｏであることを特徴とする請
求項６記載の電気機器の外部冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001382931A JP2003188021A (ja) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | 電気機器の外部冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001382931A JP2003188021A (ja) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | 電気機器の外部冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003188021A true JP2003188021A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27593124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001382931A Pending JP2003188021A (ja) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | 電気機器の外部冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003188021A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1592028A2 (de) * | 2004-04-29 | 2005-11-02 | Bosch Rexroth AG | Flüssigkeitskühlung für Eisenkern und Wicklungspakete |
| JP2009204228A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sawaya:Kk | 冷媒管の冷却方法 |
| JP2010025377A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Panasonic Corp | サーバ装置 |
| JP2010128731A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Fujitsu Ltd | 冷却システム |
| CN103308802A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-18 | 国家电网公司 | 一种变压器蒸发冷却实验系统 |
| CN104376974A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-02-25 | 国家电网公司 | 一种强迫油循环节能低噪音的风冷变压器冷却系统 |
| JP2016223767A (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | エヌエイチエヌ エンターテインメント コーポレーションＮＨＮ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 空調システム及びそれを用いた空調方法 |
| CN112071674A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-11 | 国网河南省电力公司温县供电公司 | 一种多级电压转换开关装置 |
| CN112927900A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 蒸发冷却高频变压器 |
| CN117577422A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-02-20 | 江苏旭翔变压器有限公司 | 一种自调式风冷及水冷一体化干式变压器 |
| CN118550372A (zh) * | 2024-07-30 | 2024-08-27 | 深圳市硕控智能科技有限公司 | 一种防尘防爆的工控机 |
-
2001
- 2001-12-17 JP JP2001382931A patent/JP2003188021A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1592028A3 (de) * | 2004-04-29 | 2007-03-07 | Bosch Rexroth AG | Flüssigkeitskühlung für Eisenkern und Wicklungspakete |
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| JP2016223767A (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | エヌエイチエヌ エンターテインメント コーポレーションＮＨＮ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 空調システム及びそれを用いた空調方法 |
| CN112071674A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-11 | 国网河南省电力公司温县供电公司 | 一种多级电压转换开关装置 |
| CN112071674B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-07-26 | 国网河南省电力公司温县供电公司 | 一种多级电压转换开关装置 |
| CN112927900A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 蒸发冷却高频变压器 |
| CN117577422A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-02-20 | 江苏旭翔变压器有限公司 | 一种自调式风冷及水冷一体化干式变压器 |
| CN118550372A (zh) * | 2024-07-30 | 2024-08-27 | 深圳市硕控智能科技有限公司 | 一种防尘防爆的工控机 |
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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