JP2018063968A - 冷却装置、排ガス処理装置、制御方法 - Google Patents

冷却装置、排ガス処理装置、制御方法 Download PDF

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輝 中西
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Abstract

【課題】非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めながら、省電力化を図れるようにする。【解決手段】冷却装置11を、第1クーリングプレート1と、第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレート2と、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部3とを備えるものとする。【選択図】図1

Description

本発明は、冷却装置、排ガス処理装置、制御方法に関する。
従来、電子部品を冷却する冷却装置として、クーリングプレートを用いたものがある。
例えば、電子部品を実装する部品実装基板の表面側及び裏面側のそれぞれにクーリングプレートを設けたものがある。このほか、例えば、プレート積層型冷却装置もある。
特開2011−017516号公報 特開2014−082363号公報
ところで、近年、ディーゼルエンジンで発生する黒鉛などを捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタ(Diesel Particulate Filter;DPF)に溜まった微粒子にマイクロ波を照射し、燃焼させて再生する排ガス処理装置の開発、あるいは、移動通信基地局用にマイクロ波の高出力送信アンプの開発などが進められている。
例えば、排ガス処理装置に用いられるマイクロ波発生源は、排ガスの熱によって周囲の温度が高温になるため、マイクロ波発生源(特にマイクロ波増幅器)の温度が通常の温度以上に上昇してしまう場合がある。この場合、マイクロ波発生源の温度が通常の温度よりも低いときを通常時といい、通常の温度よりも高いときを非通常時という。
また、例えば、高出力送信アンプに用いられるマイクロ波増幅器は、メインアンプとピークアンプとを備え、通常時はメインアンプのみを動作させ、メインアンプのみでは十分な出力が得られなくなる非通常時はメインアンプに加えてピークアンプも動作させることになる。
このような場合、通常時だけでなく非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めるべく、例えば、冷却装置に備えられるクーリングプレートの数を増やすことが考えられる。
しかしながら、非通常時と同様に通常時にも全てのクーリングプレートに冷媒を供給して冷却を行なうこととすると、通常時には必要以上に冷却を行なうことになり、クーリングプレートへの冷媒の供給に要する電力が無駄になる。
本発明は、非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めながら、省電力化を図れるようにすることを目的とする。
1つの態様では、冷却装置は、第1クーリングプレートと、第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備える。
1つの態様では、排ガス処理装置は、排ガスに含まれる微粒子を処理するためのマイクロ波発生源と、マイクロ波発生源を冷却する冷却装置とを備え、冷却装置は、マイクロ波発生源上に設けられた第1クーリングプレートと、第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備える。
1つの態様では、制御方法は、制御部が、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、制御部が、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート及び第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう。
1つの側面として、非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めながら、省電力化を図れるという効果を有する。
本実施形態にかかる冷却装置の構成を示す模式図である。 本実施形態にかかる冷却装置及び排ガス処理装置の構成を示す模式図である。 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートの構成の一例を示す模式図である。 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートの構成の他の例を示す模式図である。 本実施形態にかかる冷却装置における制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態にかかる冷却装置及び排ガス処理装置に備えられる断熱構造の一例を示す模式図である。 本実施形態にかかる冷却装置による効果を説明するための図である。 本実施形態の第1変形例にかかる冷却装置の構成を示す模式図である。 本実施形態の第1変形例にかかる冷却装置における制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の第2変形例にかかる冷却装置の構成を示す模式図である。 本実施形態の第2変形例にかかる冷却装置における制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる冷却装置、排ガス処理装置、制御方法について、図1〜図11を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる冷却装置は、図1に示すように、第1クーリングプレート1と、第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2と、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう制御部3とを備える。
本実施形態では、第1クーリングプレート1の上面と第2クーリングプレート2の下面とが接合されている。
ここで、制御部3は、被冷却物10の温度に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なうようにすれば良い(例えば図1参照)。
また、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒供給管4と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒供給管5と、第1冷媒供給管4に設けられた第1ポンプ6と、第2冷媒供給管5に設けられた第2ポンプ7とを備えるものとし、制御部3は、通常時に第1ポンプ6を制御して第1クーリングプレート1に供給する冷媒の流量を調整し、非通常時に第1ポンプ6及び第2ポンプ7を制御して第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整するようにすれば良い(例えば図1参照)。
また、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2を断熱する断熱構造を備えるものとしても良い(例えば図2、図6参照)。
この場合、断熱構造として、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2を覆う断熱材を備えるものとすれば良い(例えば図2参照)。
また、これに限られるものではなく、断熱構造として、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の周囲を真空状態にして断熱する真空断熱構造を備えるものとしても良い(例えば図6参照)。
また、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒供給管4と、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒排出管8と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒供給管5と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒排出管9と、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を断熱する断熱構造を備えるものとしても良い。
この場合、断熱構造として、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を覆う断熱材を備えるものとすれば良い。
また、これに限られるものではなく、断熱構造として、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9の周囲を真空状態にして断熱する真空断熱構造を備えるものとしても良い。
また、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒供給管4と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒供給管5とを備えるものとし、第1クーリングプレート1は、スリット状の流路15を備え、側面に第1冷媒供給管4が接続されているものとし、第2クーリングプレート2は、柱状の突起17を有する流路を備え、上面に第2冷媒供給管5が接続されているものとしても良い(例えば図4参照)。
上述のように構成される冷却装置(冷却構造)11では、制御部3が、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、制御部3が、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート1及び第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう。
つまり、本実施形態の制御方法は、制御部3が、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、制御部3が、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート1及び第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう。
以下、本実施形態の冷却装置11を、図2に示すように、排ガス処理装置12に用いられるマイクロ波発生源(特にマイクロ波増幅器)10Xを冷却する冷却装置に適用する場合を例に挙げて説明する。
この場合、排ガス処理装置12は、排ガスに含まれる微粒子を処理するためのマイクロ波発生源10Xと、マイクロ波発生源10Xを冷却する冷却装置11とを備える。
ここで、マイクロ波発生源10Xは、マイクロ波増幅器を含む。つまり、マイクロ波発生源10Xは、金属筐体の中にマイクロ波増幅器を備えるものとして構成される。そして、冷却装置11は、マイクロ波発生源10Xに含まれるマイクロ波増幅器を冷却するものである。
このような排ガス処理装置12は、例えば、ディーゼルエンジンから排気されるガスに含まれるすす、PM、黒鉛などを捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタ13に溜まった微粒子にマイクロ波を照射して燃焼させるために、排ガス浄化装置(Diesel Particulate Defuser)14のディーゼル微粒子捕集フィルタ13が設けられている箇所に取り付けられる。
そして、冷却装置11は、液冷方式を用いた冷却装置であって、図1、図2に示すように、マイクロ波発生源10X上に設けられた第1クーリングプレート1と、第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2と、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時(非常時)に第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう制御部(制御器)3とを備える。
ここでは、後述するように、被冷却物であるマイクロ波増幅器の温度に基づいて、通常時であるか、非通常時であるかを判定するようになっている。つまり、マイクロ波増幅器の温度が基準設定値以下である時を通常時であると判定し、基準設定値よりも高い時を非通常時であると判定するようになっている。例えば、マイクロ波増幅器が動作していない時、及び、マイクロ波増幅器が動作しており、マイクロ波増幅器の温度が基準設定値以下である時が、通常時であると判定されることになる。一方、マイクロ波増幅器が動作しており、マイクロ波増幅器の温度が基準設定値よりも高くなっている時が、非通常時であると判定されることになる。
なお、ここでは、マイクロ波増幅器が動作していない時も通常時に含め、第1クーリングプレート1による冷却を行なうようにしているが、これは、マイクロ波増幅器が動作していない時も、エンジンが動いていると、排気ガスの熱で周囲の温度が約100℃程度の高温になり、また、夏などにも周囲の温度が高くなるため、電子部品であるマイクロ波増幅器が高温にならないようにして、その劣化を防止するためである。
また、マイクロ波発生源10Xの上面と第1クーリングプレート1の下面(底板)が接合され、第1クーリングプレート1の上面(天板)と第2クーリングプレート2の下面(底板)が接合されて、マイクロ波発生源10X上に第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2が積層されている。
この場合、第1クーリングプレート1は、マイクロ波発生源10X(特にマイクロ波増幅器)から熱を奪って冷却し、第2クーリングプレート2は、第1クーリングプレート1から熱を奪って冷却することになる。
また、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の内部は、例えば図3、図4に示すように、スリット状の流路15、16、又は、柱状の突起17を有する流路が形成されており、底板と天板との間が熱的に結合されている。
また、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒供給管4と、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒排出管8と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒供給管5と、第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒排出管9とを備える。ここでは、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9は、例えば銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、ステンレス材などからなる金属配管である。
ここでは、第1冷媒供給管4及び第1冷媒排出管8の他端は、図1に示すように、第1熱交換器18に接続されており、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9の他端は、第2熱交換器19に接続されている。
また、ここでは、図3に示すように、第1クーリングプレート1は、スリット状の流路15を備え、側面に第1冷媒供給管4及び第1冷媒排出管8が接続されている。また、第2クーリングプレート2は、スリット状の流路16を備え、側面に第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9が接続されている。
なお、図4に示すように、第1クーリングプレート1は、スリット状の流路15を備え、側面に第1冷媒供給管4が接続されているものとし、第2クーリングプレート2は、柱状の突起17を有する流路を備え、上面に第2冷媒供給管5が接続されているものとしても良い。これにより、ホットスポットに対して効果的な冷却を行なうことが可能となる。
また、図1に示すように、第1冷媒供給管4に設けられた第1ポンプ6と、第2冷媒供給管5に設けられた第2ポンプ7とを備える。
そして、制御部3は、通常時に第1ポンプ6を制御して第1クーリングプレート1に供給する冷媒の流量を調整し、非通常時に第1ポンプ6及び第2ポンプ7を制御して第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整する。
ここでは、制御部3は、第1ポンプ6に接続された第1電源20を制御することで、第1ポンプ6を制御し、第2ポンプ7に接続された第2電源21を制御することで、第2ポンプ7を制御するようになっている。
このように、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2には、それぞれ個別に、冷媒供給管4、5及び冷媒排出管8、9が取り付けられており、それぞれの配管4、5、8、9に流れる冷媒の流量を個別に調整することができるようになっている。また、第1クーリングプレート1と第2クーリングプレート2は、個別のポンプ6、7を用いて、それぞれ独立して流量調整が可能になっている。
ここでは、被冷却物10としてのマイクロ波発生源10Xに備えられるマイクロ波増幅器に設けられた温度測定部22を備える。
ここで、温度測定部22は、例えば、温度センサ、熱電対、赤外線センサなどである。
そして、制御部3は、温度測定部22によって測定されたマイクロ波増幅器の温度に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なう。
このように、制御部3は、被冷却物10の温度に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なう。つまり、被冷却物10の温度をモニタして第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の流量調整を行なう。
なお、ここでは、制御部3は、マイクロ波増幅器(マイクロ波発生源10X)の制御も行なうようになっている。
次に、このような制御系を備える冷却装置11における制御方法について説明する。
本実施形態では、制御部3が、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、制御部3が、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート1及び第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう。
具体的には、以下のような制御を行なう。
図5に示すように、通常時、即ち、通常動作では、マイクロ波発生源10Xに含まれるマイクロ波増幅器の動作と連動して、制御部3は、第1ポンプ6を動作させる制御を行なう(ステップS1)。
つまり、制御部3は、マイクロ波増幅器を稼動させると、これに連動して、第1電源20を制御して、第1ポンプ6を稼動させる。
これにより、冷媒が第1冷媒供給管4、第1クーリングプレート1、第1冷媒排出管8、第1熱交換器18を循環し、第1クーリングプレート1のみによってマイクロ波増幅器(マイクロ波発生源10X)の冷却が行なわれる(図1参照)。
そして、制御部3は、マイクロ波増幅器に内蔵された温度測定部(温度センサ)22によって測定される温度をモニタしながら、全体の冷却系の制御を行なう(ステップS2〜ステップS13)。
つまり、まず、制御部3は、温度測定部22によって測定された温度を取り込み(ステップS2)、その温度(温度センサの値)が、予め定めてある基準設定値以下であるか否かを判定する(ステップS3)。
ここでは、基準設定値は、マイクロ波増幅器を動作させるのに適した温度に設定されている。この基準設定値を超えた状態でマイクロ波増幅器の動作を継続するとマイクロ波増幅器の寿命に影響を与えることになる。
この判定の結果、基準設定値以下であると判定した場合、LOWルートへ進み、制御部3は、温度をモニタしながら、第1ポンプ6を動作させる制御を継続する。
一方、基準設定値を超えたと判定した場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、第2ポンプ7を動作させる制御を行なう(ステップS4)。つまり、制御部3は、第2電源21を制御して、第2ポンプ7を稼動させる。
これにより、冷媒が第2冷媒供給管5、第2クーリングプレート2、第2冷媒排出管9、第2熱交換器19を循環し、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2によってもマイクロ波増幅器(マイクロ波発生源10X)の冷却が行なわれる(図1参照)。
そして、制御部3は、温度測定部22によって測定された温度を取り込み(ステップS5)、その温度(温度センサの値)が、予め定めてある基準設定値以下であるか否かを判定する(ステップS6)。
この判定の結果、基準設定値以下であると判定した場合、LOWルートへ進み、制御部3は、マイクロ波による処理が完了するまで、温度をモニタしながら、第2ポンプ7を動作させる制御を継続し、ステップS7で、マイクロ波による処理が完了したと判定したら、制御を終了する。
一方、基準設定値を超えたと判定した場合、即ち、第2ポンプ7を動作させても温度測定部22によって測定された温度が基準設定値以下にならない場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、第1ポンプ6及び第2ポンプ7の動作状況を確認する(ステップS8)。
ここでは、第1ポンプ6及び第2ポンプ7の動作状況は、例えば回転数、電圧、電流などをモニタすることによって行なう。
この判定の結果、両方のポンプ6、7が動作(稼動)していると判定した場合は、冷却能力の限界であると考えられるため、制御部3は、その時の温度が限界設定値以下であるか否かを判定し(ステップS9)、限界設定値以下であると判定した場合、即ち、限界設定値を超えていないと判定した場合は、LOWルートへ進み、制御部3は、マイクロ波による処理が完了するまで、制御を継続し、ステップS10で、マイクロ波による処理が完了したと判定したら、制御を終了する。ここで、限界設定値は、マイクロ波増幅器の限界温度に設定されている。
一方、ステップS9で、限界設定値以下でないと判定した場合、即ち、限界設定値を超えていると判定した場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、マイクロ波増幅器を停止させて(ステップS11)、制御を終了する。
ところで、ステップS8で、第1ポンプ6及び第2ポンプ7の動作状況を確認した結果、いずれか一方のポンプが停止しているなど動作不良を起こしていると判定した場合は、制御部3は、その時の温度が限界設定値以下であるか否かを判定し(ステップS12)、限界設定値以下であると判定した場合、即ち、限界設定値を超えていないと判定した場合は、LOWルートへ進み、制御部3は、マイクロ波による処理が完了するまで、制御を継続し、ステップS13で、マイクロ波による処理が完了したと判定したら、制御を終了する。
一方、ステップS12で、限界設定値以下でないと判定した場合、即ち、限界設定値を超えていると判定した場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、マイクロ波増幅器を停止させて(ステップS11)、制御を終了する。
ところで、排ガス処理装置12は、排ガス浄化装置14に取り付けられるため(図2参照)、排気ガスの熱によって、その周囲の温度は例えば約100℃程度になる。また、夏などに周囲の温度が高くなることもある。
このため、周囲の温度の影響を小さくするために、図2に示すように、第1クーリングプレート及び第2クーリングプレートを断熱する断熱構造23を備える。これにより、高温である周囲から受ける熱を低減し、冷却性能の低下を抑制し、冷却性能を確保することができる。
この場合、断熱構造23として、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2を覆う断熱材23Xを備えるものとすれば良い。
ここでは、マイクロ波発生源10Xも断熱材23Xによって覆われるようにしている。つまり、マイクロ波発生源10X、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2は、断熱材23Xによって覆われている。そして、これらをカバー24(例えばステンレスなどの金属製のカバー)で覆い、カバー24を排ガス浄化装置14に取り付けている。
ここで、断熱材23Xとしては、例えば、ガラスウール、羊毛などの繊維系や硬質ウレタンフォーム、フェノールフォームなどの発砲樹脂系など、外部の熱を遮断できる材料を使用すれば良い。
また、断熱性をさらに高めたい場合には、例えば、図6に示すように、断熱構造23として、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の周囲を真空状態にして断熱する真空断熱構造23Yを備えるものとすれば良い。なお、図6では、説明を分かり易くするために、真空断熱構造23Yになっている部分に模様を付している。
ここでは、マイクロ波発生源10Xも真空断熱構造23Yによって断熱されるようになっている。
この場合、マイクロ波発生源10X、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2を覆うようにカバー24を設け、その内部を真空状態にして真空断熱構造23Yとすれば良い。
例えば、カバー24の内部、即ち、マイクロ波発生源10X、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の周囲の真空断熱構造23Yとなる部分を真空引きし、真空引き口に設けられたパイプ部をピンチオフして真空状態が保持されるようにすれば良い。
また、例えば、図6に示すように、例えば第1クーリングプレート1と第1ポンプ6の間の冷媒供給管4にアスピレータ又はエジェクタ25を設け、これの減圧口に減圧用パイプ26の一端を取り付け、この減圧用パイプ26の他端をカバー24の真空引き口に取り付け、水冷系の冷媒を利用してアスピレータ又はエジェクタ25を動作させて、中央部のベンチュリ効果によって減圧された減圧口に減圧用パイプ26を介して接続された真空断熱構造23Yとなる部分を真空引きし、ポンプ動作時は常時真空状態が保持されるようにしても良い。
さらに、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を断熱する断熱構造を備えるものとしても良い。つまり、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を、断熱管としても良い。これにより、高温である周囲から受ける熱を低減し、冷却性能の低下を抑制し、冷却性能を確保することができる。
例えば、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9に、壁が2重構造になっており(2重管構造)、その内部が真空になっている金属配管を用いれば良い。この場合、断熱構造として、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9が真空断熱構造を備えるものとなる。
また、例えば、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を構成する金属配管(金属材による一層配管)の外部を断熱材で覆っても良い。この場合、断熱構造として、第1冷媒供給管4、第1冷媒排出管8、第2冷媒供給管5及び第2冷媒排出管9を覆う断熱材を備えるものとなる。なお、断熱材としては、上述のクーリングプレート1、2を覆う断熱材と同様の断熱材を用いれば良い。
ところで、上述のように、液冷方式で強制循環用のポンプを用いた冷却装置に備えられるクーリングプレートを、底板と天板が熱的に結合している第1クーリングプレート1上に第2クーリングプレート2を搭載した構造とし、それぞれ独立して制御できるようにしている。
これにより、通常(通常時)は、第1クーリングプレート1で冷却を行なうが、周囲の温度の影響などで冷却能力に不足が予測される場合(非通常時)は、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2が動作して冷却能力をアシストし、冷却性能の低下を抑制できるようになっている。
このように、第1クーリングプレート1と第2クーリングプレート2を積層して2つのクーリングプレート1、2の流量を独立に調整できるようにし、通常時に第1クーリングプレート1のみを用い、非通常時に第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2も用いるようにしている。
これにより、大きな面積を必要とせず、省スペース化を図りながら、非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めながら、例えば2つのクーリングプレートを常時用いる場合と比較して、省電力化を図れるようにしている。
また、このような構成とすることで、第1クーリングプレート1が動作不良を起こした場合などにも、第2クーリングプレート2で冷却を行なうことが可能となり、急激な温度上昇を抑制することができる。
このため、第1クーリングプレート1を保守するまでの間、第2クーリングプレート2で冷却を続けることで、冗長性を持たせることも可能である。
なお、上述の実施形態では、2つのクーリングプレート1、2を用いる場合を例に挙げて説明しているが、クーリングプレートの数は、これに限られるものではなく、2つ以上のクーリングプレートを用いれば良い。
この場合、最も上側に位置するクーリングプレート以外のクーリングプレートは、底板と天板が熱的に結合しているものとし、最も上側に位置するクーリングプレートは、噴流冷却のように中央の上部から冷媒を供給する構造とするのが好ましい。これにより、ホットスポットに対して効果的な冷却を行なうことが可能となる。
具体的には、マイクロ波増幅器を含むマイクロ波発生源10Xのサイズ(大きさ)が約60mm×約60mmの場合、第1クーリングプレート1は、サイズを約80mm×約60mmとし、底板にスリット状の流路15を設け、これを天板にロウ付け又は溶接したものとし、第2クーリングプレート2は、サイズを約60mm×約60mmとし、底板にサイズ約1mm×約1mm、高さ約3mmの柱状の突起17を約0.5mm間隔で格子状に設け、これを天板にロウ付け又は溶接したものとすれば良い。
また、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2の材質は、無酸素銅を用いたものとすれば良い。
また、液冷用の冷媒としては、純水を用い、循環用ポンプ6、7で毎分約0.8Lの流量で供給するようにすれば良い。
また、熱交換器18、19としては、コルゲートフィンタイプのラジエータを用いれば良い。
また、マイクロ波増幅器を含むマイクロ波発生源10X、第1クーリングプレート1、第2クーリングプレート2のそれぞれの界面に熱伝導の良いグリース材を介在させて、これらを互いに結合すれば良い。
このような具体的な構成例による冷却装置11を用い、マイクロ波発生源10Xに含まれるマイクロ波増幅器の発熱量を変化させて、以下の3つの条件でクーリングプレート1、2を動作させて、マイクロ波増幅器の表面温度(部品表面温度)を測定したところ、図7に示すような結果が得られた。
ここでは、第1クーリングプレート1のみを動作させた場合(CP1)、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2も動作させた場合(CP1+CP2)、第2クーリングプレート2のみを動作させた場合(CP2)の3つの条件で、マイクロ波増幅器の発熱量を変化させて、その表面温度を測定した。
図7では、第1クーリングプレート1のみを動作させて冷却した場合(CP1)の表面温度を100%として示している。
図7に示すように、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2を動作させて冷却した場合(CP1+CP2)、マイクロ波増幅器の表面温度が100%未満になり、冷却性能が向上していることがわかる。
また、第2クーリングプレート2のみを動作させて冷却した場合(CP2)、第2クーリングプレート2はマイクロ波増幅器から遠い側に設けられているため(即ち、第2クーリングプレート2はマイクロ波増幅器に第1クーリングプレート1を介して取り付けられているため)、マイクロ波増幅器の表面温度は高くなる傾向にはあるが、それぞれの発熱量ではマイクロ波増幅器が一定温度に保たれており、冗長性を持つことも確認できる。
ところで、上述のように構成しているのは、以下の理由による。
近年、移動通信基地局用にマイクロ波の高出力送信アンプの開発、ディーゼルエンジンで発生する黒鉛などを捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタに溜まった微粒子にマイクロ波を照射し、燃焼させて再生する装置の開発などが進んでおり、マイクロ波用のアンプが様々な分野で利用されている。
マイクロ波を高性能な増幅器によって増幅することで高出力が得られるが、それに伴ってデバイスの発熱量が大きくなり、性能安定性や長寿命化のために、その冷却が重要になってきている。
例えば、マイクロ波発生器は、高出力を得るためにマイクロ波を増幅する回路(マイクロ波増幅器)があり、ここから連続波(CW:Continuous Wave)でマイクロ波を発信させると部品自体の温度が上昇し、部品寿命が短くなってしまう。また、冷却性能が悪い場合は部品そのものが破壊してしまうおそれがある。
このため、様々な利用シーンにおいて、マイクロ波増幅器の温度を必要以上に上昇させないように効果的な冷却を行うことが重要である。
例えば、ディーゼルエンジンのディーゼル微粒子捕集フィルタの周囲の温度は高温であり、クーリングプレートは周囲からも熱を受けるため、限られたスペースで、限られた電源供給で、必要な冷却性能に対して、電力効率を上げて冷却することが重要である。
また、例えばポンプなどが故障したり、配管にごみがつまったりするなどして、冷却系が突然動作停止状態になりそうな状況下でも、部品を故障させないために、冗長性(又は延命性)を持たせて、マイクロ波増幅器を動作させることも重要である。
そこで、上述のように構成している。
したがって、本実施形態にかかる冷却装置、排ガス処理装置、制御方法によれば、非通常時においても冷却性能が確保されるようにして装置の信頼性を高めながら、省電力化を図れるという効果を有する。
なお、上述の実施形態では、第1冷媒供給管4に設けられた第1ポンプ6と、第2冷媒供給管5に設けられた第2ポンプ7とを備えるものとし、制御部3が、通常時に第1ポンプ6を制御して第1クーリングプレート1に供給する冷媒の流量を調整し、非通常時に第1ポンプ6及び第2ポンプ7を制御して第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整するようにしているが、これに限られるものではない。
例えば、図8に示すように、第1冷媒供給管4及び第2冷媒供給管5に接続された流量調整器30と、流量調整器30に接続された第3冷媒供給管31と、第3冷媒供給管31に設けられたポンプ32とを備えるものとし、制御部3は、通常時にポンプ32及び流量調整器30を制御して第1クーリングプレート1に供給する冷媒の流量を調整し、非通常時にポンプ32及び流量調整器30を制御して第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整するようにしても良い。これを第1変形例という。
この場合、第1クーリングプレート1と第2クーリングプレート2は、1つのポンプ32を用い、流量調整器30を用いて、それぞれ独立して流量調整が可能となる。このように、ポンプを1つにして、2つのクーリングプレート1、2を独立に制御することも可能である。
具体的には、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒供給管4及び第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒供給管5を、流量調整器30及び第3冷媒供給管31を介して、熱交換器33に接続し、第3冷媒供給管31にポンプ32を設ければ良い。
このようにして、ポンプ32の下流側に流量調整器30が設けられるようにし、第1クーリングプレート1側、第2クーリングプレート2側のそれぞれに流す流量を調整できるようにすれば良い。
この場合、流量調整器30、及び、ポンプ32に接続された電源34に制御部3を接続し、制御部3によって、流量調整器30及びポンプ32を制御して、第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整できるようにすれば良い。
なお、この場合、1つの熱交換器33を用いれば良くなるため、第1クーリングプレート1に接続された第1冷媒排出管8及び第2クーリングプレート2に接続された第2冷媒排出管9を合流させて熱交換器33に接続すれば良い。
このようにして冷却装置11を構成する場合、その制御方法は、以下のようにすれば良い。
図9に示すように、通常時、即ち、通常動作では、マイクロ波発生源10Xに含まれるマイクロ波増幅器の動作と連動して、制御部3は、ポンプ32を動作させる制御を行ない(ステップA1)、さらに、流量調整器30の第1クーリングプレート1側をオープンにする制御を行なう(ステップA2)。
つまり、制御部3は、マイクロ波発生源10Xに含まれるマイクロ波増幅器を稼動させると、これに連動して、電源34を制御して、ポンプ32を稼動させるとともに、流量調整器30の第1クーリングプレート1側をオープンにする。
これにより、冷媒が第1クーリングプレート1側のみに流れ、即ち、冷媒が第3冷媒供給管31、第1冷媒供給管4、第1クーリングプレート1、第1冷媒排出管8、熱交換器33を循環し、第1クーリングプレート1のみによってマイクロ波増幅器(マイクロ波発生源10X)の冷却が行なわれる(図8参照)。
そして、制御部3は、マイクロ波増幅器に内蔵された温度測定部(温度センサ)22によって測定される温度をモニタしながら、全体の冷却系の制御を行なう(ステップA3〜ステップA11)。
つまり、まず、制御部3は、温度測定部22によって測定された温度を取り込み(ステップA3)、その温度(温度センサの値)が、予め定めてある基準設定値以下であるか否かを判定する(ステップA4)。
ここでは、基準設定値は、マイクロ波増幅器を動作させるのに適した温度に設定されている。この基準設定値を超えた状態でマイクロ波増幅器の動作を継続するとマイクロ波増幅器の寿命に影響を与えることになる。
この判定の結果、基準設定値以下であると判定した場合、LOWルートへ進み、制御部3は、温度をモニタしながら、ポンプ32を動作させる制御、及び、流量調整器30の第1クーリングプレート1側をオープンにする制御を継続する。
一方、基準設定値を超えたと判定した場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、流量調整器30の第1クーリングプレート1側に加えて第2クーリングプレート2側もオープンにする制御を行なう(ステップA5)。
これにより、冷媒が第2クーリングプレート2側にも流れ、即ち、冷媒が第2冷媒供給管5、第2クーリングプレート2、第2冷媒排出管9にも循環し、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2によってもマイクロ波増幅器(マイクロ波発生源10X)の冷却が行なわれる(図8参照)。
そして、制御部3は、温度測定部22によって測定された温度を取り込み(ステップA6)、その温度(温度センサの値)が、予め定めてある基準設定値以下であるか否かを判定する(ステップA7)。
この判定の結果、基準設定値以下であると判定した場合、LOWルートへ進み、制御部3は、マイクロ波による処理が完了するまで、温度をモニタしながら、流量調整器30の第2クーリングプレート2側もオープンにする制御を継続し、ステップA8で、マイクロ波による処理が完了したと判定したら、制御を終了する。
一方、基準設定値を超えたと判定した場合、即ち、第2クーリングプレート2側にも冷媒を流しても温度測定部22によって測定された温度が基準設定値以下にならない場合は、冷却能力の限界であると考えられるため、HIGHルートへ進み、制御部3は、その時の温度が限界設定値以下であるか否かを判定し(ステップA9)、限界設定値以下であると判定した場合、即ち、限界設定値を超えていないと判定した場合は、LOWルートへ進み、制御部3は、マイクロ波による処理が完了するまで、制御を継続し、ステップA10で、マイクロ波による処理が完了したと判定したら、制御を終了する。ここで、限界設定値は、マイクロ波増幅器の限界温度に設定されている。
一方、ステップA9で、限界設定値以下でないと判定した場合、即ち、限界設置値を超えていると判定した場合は、HIGHルートへ進み、制御部3は、マイクロ波増幅器を停止させて(ステップA11)、制御を終了する。
ところで、上述の実施形態及び第1変形例では、排ガス処理装置12に用いられるマイクロ波発生源10X(特にマイクロ波増幅器)を冷却する冷却装置11に本発明を適用する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、基地局用のマイクロ波の高出力送信アンプに用いられるマイクロ波増幅器を冷却する冷却装置に本発明を適用することもできる。これを第2変形例という。
この場合、制御部3は、被冷却物10の出力信号に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なうようにすれば良い(図10参照)。
つまり、被冷却物10であるマイクロ波増幅器10Yのマイクロ波信号の出力(出力信号)を検知して、通常時及び非通常時に第1クーリングプレート1、第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整するようにすれば良い(図10参照)。
なお、上述の実施形態及び第1変形例の場合と同様に、制御部3が、被冷却物10の温度に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なうようにしても良い。
このように、基地局用のマイクロ波の高出力送信アンプに用いられるマイクロ波増幅器10Yを冷却する冷却装置11に本発明を適用する場合(図10参照)、電子装置は、マイクロ波増幅器10Yと、マイクロ波増幅器10Yを冷却する冷却装置11とを備え、冷却装置11が、マイクロ波増幅器10Y上に設けられた第1クーリングプレート1と、第1クーリングプレート1上に設けられた第2クーリングプレート2と、通常時に第1クーリングプレート1に冷媒を供給する制御を行ない、通常時以外の非通常時に第1クーリングプレート1及び第2クーリングプレート2に冷媒を供給する制御を行なう制御部3とを備えるものとなる。
また、マイクロ波増幅器10Yが、第1アンプ40と、第1アンプ40に並列に接続された第2アンプ41とを備え、制御部3が、マイクロ波増幅器10Yに備えられる第2アンプ41の出力信号に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて通常時の制御及び非通常時の制御を行なうようにすれば良い(図10参照)。
具体的には、基地局用のマイクロ波の高出力送信アンプに用いられるマイクロ波増幅器10Yとして、基地局用マイクロ波送信用ドハティ増幅器を備える場合がある。
ここで、図10に示すように、ドハティ増幅器10Yでは、メインアンプ(第1アンプ)40とピークアンプ(第2アンプ)41が、並列に接続されて、増幅器筐体内に実装されている。なお、図10中、符号42は信号入力端子(同軸コネクタ)であり、符号43は信号出力端子(同軸コネクタ)である。
そして、ドハティ増幅器10Yでは、メインアンプ40が最初に動作し始め、メインアンプ40が最大効率で動作し、さらに入力を増加させていくとピークアンプ41が動作して、最終的に両方のアンプ40、41で単体アンプの2倍の飽和出力が得られるようになっている。
このようなドハティ増幅器10Yを、上述の実施形態のように構成される冷却装置11によって冷却する場合、温度測定部22を設けて温度に基づいて制御を行なうのに代えて、出力信号検知部44、45を設けて出力信号に基づいて制御を行なうようにすれば良い。
この場合、メインアンプ40の出力信号を検知するメインアンプ出力信号検知部(第1出力信号検知部)44と、ピークアンプ41の出力信号を検知するピークアンプ出力信号検知部(第2出力信号検知部)45とを備えるものとし、これらの出力信号検知部44、45を制御部3に接続し、これらの出力信号検知部44、45によって検知された出力信号に基づいて、通常時及び非通常時に第1クーリングプレート1、第2クーリングプレート2に供給する冷媒の流量を調整する制御を行なうようにすれば良い。
また、制御部3は、メインアンプ40及びピークアンプ41の動作も制御するようにすれば良い。
また、制御部3は、被冷却物10の出力信号に基づいて通常時であるか非通常時であるかを判定すれば良い。例えば、被冷却物10であるドハティ増幅器10Yに含まれるピークアンプ41の出力信号を検知していない時を通常時であると判定し、ピークアンプ41の出力信号を検知している時を非通常時であると判定するようにすれば良い。
このようにして冷却装置11を構成する場合、その制御方法は、以下のようにすれば良い。
図11に示すように、通常時、即ち、通常動作では、ドハティ増幅器10Yに備えられるメインアンプ40の動作と連動して、制御部3は、第1ポンプ6を動作させる制御を行なう(ステップB1)。
つまり、制御部3は、ドハティ増幅器10Yに備えられるメインアンプ40を稼動させたら[ここではメインアンプ出力信号検知部44によって検知されるメインアンプ40の出力信号(信号出力)をモニタし、メインアンプ40の出力信号を検知したら]、これに連動して、第1電源20を制御して、第1ポンプ6を稼動させる。
これにより、冷媒が第1冷媒供給管4、第1クーリングプレート1、第1冷媒排出管8、第1熱交換器18を循環し、第1クーリングプレート1のみによってドハティ増幅器10Yの冷却が行なわれる(図10参照)。
そして、制御部3は、ドハティ増幅器10Yに内蔵されたピークアンプ出力信号検知部45によって検知されるピークアンプ41の出力信号をモニタしながら、全体の冷却系の制御を行なう(ステップB2〜ステップB7)。
つまり、まず、制御部3は、ピークアンプ出力信号検知部45によって検知されるピークアンプ41の出力信号(信号出力)をモニタし(ステップB2)、ピークアンプ41の出力信号を検知しているか否かを判定する(ステップB3)。
この判定の結果、ピークアンプ41の出力信号を検知していないと判定した場合、即ち、ピークアンプ41が動作していないと判定した場合、NOルートへ進み、制御部3は、ピークアンプ41の出力信号をモニタしながら、第1ポンプ6を動作させる制御を継続する。
一方、ピークアンプ41の出力信号を検知していると判定した場合、即ち、ピークアンプ41が動作を始めたと判定した場合は、YESルートへ進み、制御部3は、第2ポンプ7を動作させる制御を行なう(ステップB4)。つまり、制御部3は、第2電源21を制御して、第2ポンプ7を稼動させる。
これにより、冷媒が第2冷媒供給管5、第2クーリングプレート2、第2冷媒排出管9、第2熱交換器19を循環し、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2によってもドハティ増幅器10Yの冷却が行なわれる(図10参照)。これにより、2つのアンプ40、41の発熱を効果的に冷却することが可能である。
そして、制御部3は、ピークアンプ出力信号検知部45によって検知されるピークアンプ41の出力信号(信号出力)をモニタし(ステップB5)、ピークアンプ41の出力信号を検知しているか否かを判定する(ステップB6)。
この判定の結果、ピークアンプ41の出力信号を検知していると判定した場合、YESルートへ進み、制御部3は、ピークアンプ41の出力信号をモニタしながら、第2ポンプ7を動作させる制御を継続する。
一方、ピークアンプ41の出力信号を検知していないと判定した場合、即ち、ピークアンプ41の出力信号を検知しなくなった場合、NOルートへ進み、制御部3は、第2ポンプ7を停止させる制御を行ない(ステップB7)、ステップB2に戻り、制御部3は、ピークアンプ41の出力信号をモニタしながら、第1ポンプ6を動作させる制御を継続する。
なお、制御部3は、メインアンプ40を停止させたら(ここではメインアンプ40の出力信号を検知しなくなったら)、これに連動して、第1ポンプ6を停止させる制御を行なう。
このようにして、メインアンプ40のみが動作している場合は、第1ポンプ6のみを動作させて、第1クーリングプレート1のみで冷却を行ない、ピークアンプ41が動作をはじめたら、第2ポンプ7も動作させて、即ち、両方のポンプ6、7を動作させて、第1クーリングプレート1に加えて第2クーリングプレート2も用いて冷却を行なうようにすることで、冷却性能を確保することができる。
なお、この第2変形例は、上述の実施形態の冷却装置と同様の構成を有する冷却装置を用いる場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、上述の第1変形例の冷却装置(図8参照)と同様の構成を有する冷却装置を用いることもでき、上述の第1変形例の場合と同様に、1つのポンプ32を用い、流量調整器30によって、各クーリングプレート1、2の流量を調整することも可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態及び各変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の実施形態及び各変形例に関し、更に、付記を開示する。
(付記1)
第1クーリングプレートと、
前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、
通常時に前記第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする冷却装置。
(付記2)
前記第1クーリングプレートの上面と前記第2クーリングプレートの下面とが接合されていることを特徴とする、付記1に記載の冷却装置。
(付記3)
前記制御部は、被冷却物の温度に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、付記1又は2に記載の冷却装置。
(付記4)
前記制御部は、被冷却物の出力信号に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、付記1又は2に記載の冷却装置。
(付記5)
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
前記第1冷媒供給管に設けられた第1ポンプと、
前記第2冷媒供給管に設けられた第2ポンプとを備え、
前記制御部は、前記通常時に前記第1ポンプを制御して前記第1クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整し、前記非通常時に前記第1ポンプ及び前記第2ポンプを制御して前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整することを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記6)
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
前記第1冷媒供給管及び前記第2冷媒供給管に接続された流量調整器と、
前記流量調整器に接続された第3冷媒供給管と、
前記第3冷媒供給管に設けられたポンプとを備え、
前記制御部は、前記通常時に前記ポンプ及び前記流量調整器を制御して前記第1クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整し、前記非通常時に前記ポンプ及び前記流量調整器を制御して前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整することを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記7)
前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートを断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記8)
前記断熱構造として、前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートを覆う断熱材を備えることを特徴とする、付記7に記載の冷却装置。
(付記9)
前記断熱構造として、前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートの周囲を真空状態にして断熱する真空断熱構造を備えることを特徴とする、付記7に記載の冷却装置。
(付記10)
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒排出管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒排出管と、
前記第1冷媒供給管、前記第1冷媒排出管、前記第2冷媒供給管及び前記第2冷媒排出管を断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、付記1〜9のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記11)
前記断熱構造として、前記第1冷媒供給管、前記第1冷媒排出管、前記第2冷媒供給管及び前記第2冷媒排出管を覆う断熱材を備えることを特徴とする、付記10に記載の冷却装置。
(付記12)
前記断熱構造として、前記第1冷媒供給管、前記第1冷媒排出管、前記第2冷媒供給管及び前記第2冷媒排出管が真空断熱構造を備えることを特徴とする、付記10に記載の冷却装置。
(付記13)
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管とを備え、
前記第1クーリングプレートは、スリット状の流路を備え、側面に前記第1冷媒供給管が接続されており、
前記第2クーリングプレートは、柱状の突起を有する流路を備え、上面に前記第2冷媒供給管が接続されていることを特徴とする、付記1〜12のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記14)
排ガスに含まれる微粒子を処理するためのマイクロ波発生源と、
前記マイクロ波発生源を冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
前記マイクロ波発生源上に設けられた第1クーリングプレートと、
前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、
通常時に前記第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
(付記15)
前記マイクロ波発生源に備えられるマイクロ波増幅器に設けられた温度測定部を備え、
前記制御部は、前記温度測定部によって測定された前記マイクロ波増幅器の温度に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、付記14に記載の排ガス処理装置。
(付記16)
前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートを断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、付記14又は15に記載の排ガス処理装置。
(付記17)
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒排出管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒排出管と、
前記第1冷媒供給管、前記第1冷媒排出管、前記第2冷媒供給管及び前記第2冷媒排出管を断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、付記14〜16のいずれか1項に記載の排ガス処理装置。
(付記18)
制御部が、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、
前記制御部が、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なうことを特徴とする制御方法。
(付記19)
マイクロ波増幅器と、
前記マイクロ波増幅器を冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
前記マイクロ波増幅器上に設けられた第1クーリングプレートと、
前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、
通常時に前記第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする電子装置。
(付記20)
前記マイクロ波増幅器は、第1アンプと、前記第1アンプに並列に接続された第2アンプとを備え、
前記制御部は、前記マイクロ波増幅器に備えられる前記第2アンプの出力信号に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、付記19に記載の電子装置。
1 第1クーリングプレート
2 第2クーリングプレート
3 制御部
4 第1冷媒供給管
5 第2冷媒供給管
6 第1ポンプ
7 第2ポンプ
8 第1冷媒排出管
9 第2冷媒排出管
10 被冷却物
10X マイクロ波発生源(マイクロ波増幅器)
10Y ドハティ増幅器(マイクロ波増幅器)
11 冷却装置
12 排ガス処理装置
13 ディーゼル微粒子捕集フィルタ
14 排ガス浄化装置
15、16 スリット状の流路
17 柱状の突起
18 第1熱交換器
19 第2熱交換器
20 第1電源
21 第2電源
22 温度測定部
23 断熱構造
23X 断熱材
23Y 真空断熱構造
24 カバー
25 アスピレータ又はエジェクタ
26 減圧用パイプ
30 流量調整器
31 第3冷媒供給管
32 ポンプ
33 熱交換器
34 電源
40 メインアンプ(第1アンプ)
41 ピークアンプ(第2アンプ)
42 信号入力端子(同軸コネクタ)
43 信号出力端子(同軸コネクタ)
44 メインアンプ出力信号検知部(第1出力信号検知部)
45 ピークアンプ出力信号検知部(第2出力信号検知部)

Claims (12)

  1. 第1クーリングプレートと、
    前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、
    通常時に前記第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする冷却装置。
  2. 前記第1クーリングプレートの上面と前記第2クーリングプレートの下面とが接合されていることを特徴とする、請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記制御部は、被冷却物の温度に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、請求項1又は2に記載の冷却装置。
  4. 前記制御部は、被冷却物の出力信号に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、請求項1又は2に記載の冷却装置。
  5. 前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
    前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
    前記第1冷媒供給管に設けられた第1ポンプと、
    前記第2冷媒供給管に設けられた第2ポンプとを備え、
    前記制御部は、前記通常時に前記第1ポンプを制御して前記第1クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整し、前記非通常時に前記第1ポンプ及び前記第2ポンプを制御して前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
  6. 前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
    前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
    前記第1冷媒供給管及び前記第2冷媒供給管に接続された流量調整器と、
    前記流量調整器に接続された第3冷媒供給管と、
    前記第3冷媒供給管に設けられたポンプとを備え、
    前記制御部は、前記通常時に前記ポンプ及び前記流量調整器を制御して前記第1クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整し、前記非通常時に前記ポンプ及び前記流量調整器を制御して前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに供給する冷媒の流量を調整することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
  7. 前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートを断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷却装置。
  8. 前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
    前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒排出管と、
    前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管と、
    前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒排出管と、
    前記第1冷媒供給管、前記第1冷媒排出管、前記第2冷媒供給管及び前記第2冷媒排出管を断熱する断熱構造を備えることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の冷却装置。
  9. 前記第1クーリングプレートに接続された第1冷媒供給管と、
    前記第2クーリングプレートに接続された第2冷媒供給管とを備え、
    前記第1クーリングプレートは、スリット状の流路を備え、側面に前記第1冷媒供給管が接続されており、
    前記第2クーリングプレートは、柱状の突起を有する流路を備え、上面に前記第2冷媒供給管が接続されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の冷却装置。
  10. 排ガスに含まれる微粒子を処理するためのマイクロ波発生源と、
    前記マイクロ波発生源を冷却する冷却装置とを備え、
    前記冷却装置は、
    前記マイクロ波発生源上に設けられた第1クーリングプレートと、
    前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートと、
    通常時に前記第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
  11. 前記マイクロ波発生源に備えられるマイクロ波増幅器に設けられた温度測定部を備え、
    前記制御部は、前記温度測定部によって測定された前記マイクロ波増幅器の温度に基づいて前記通常時であるか前記非通常時であるかを判定し、この判定結果に基づいて前記通常時の制御及び前記非通常時の制御を行なうことを特徴とする、請求項10に記載の排ガス処理装置。
  12. 制御部が、通常時に第1クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行ない、
    前記制御部が、前記通常時以外の非通常時に前記第1クーリングプレート及び前記第1クーリングプレート上に設けられた第2クーリングプレートに冷媒を供給する制御を行なうことを特徴とする制御方法。
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