JP4410283B2

JP4410283B2 - 水冷装置

Info

Publication number: JP4410283B2
Application number: JP2008016508A
Authority: JP
Inventors: 研介青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2028-01-28
Also published as: MX2009000924A; CA2651408A1; JP2009177713A; CN101500399A; CA2651408C; CN101500399B; US20090211736A1; BRPI0900141A2

Description

この発明は、例えば放送用送信機等の電子機器を熱制御するのに用いられる水冷装置に関する。

周知のように、電子機器には、電力増幅器等の多数の発熱体で構成されており、この発熱体を、水冷装置に搭載して収容配置し、その駆動に伴って発熱した発熱体を、水冷装置を用いて熱制御することにより、所望の性能特性を得る方法が採られている。

このような水冷装置は、現用系循環ポンプ及び予備系循環ポンプを備え、この現用系循環ポンプ及び予備系循環ポンプと、発熱体の搭載された冷却部との間が流体管路で配管接続されて現用・予備系システムが構築されている。この現用及び予備系循環ポンプの各吐出口には、逆止弁が配管接続されて現用・予備系がそれぞれ形成され、現用系循環ポンプあるいは予備系循環ポンプの一方を選択的に駆動して作動流体を、流体管路を通して冷却部に循環供給することにより、その冷却部に搭載した発熱体を冷却して熱制御が行われている。

ところで、このよう水冷装置は、その逆止弁の流出側に作動流体排出用の流体排出口が設けられ、この流体排出口の選択操作により、配管内の作動流体の排出処理が可能に構成されている。この流体排出口は、逆止弁の流出側であって、逆止弁の流入側より低い位置に配置することにより、その開操作により逆止弁の流出側の作動流体の流体排出処理が可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２２２０２３号公報

しかしながら、上記水冷装置では、現用及び予備系循環ポンプを備えて各吐出口側に逆止弁を配置する現用・予備系システムのために、逆止弁の配置構成により、流体排出処理の際、ポンプの吐出口と逆止弁の流入側との間に作動流体が残り、その処理作業が面倒となる。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、現用・予備系システムを構築し得、且つ、流体排出処理を簡便にして容易に実現し得るようにした水冷装置を提供することを目的とする。

この発明は、作動流体を循環させる現用系循環ポンプと、この現用系循環ポンプの吐出口に対して流入側及び流出側が略水平状に配置され、その流出側が前記現用系循環ポンプの吐出口に接続された第１の逆止弁と、前記現用系循環ポンプに代えて前記作動流体を循環させる予備系循環ポンプと、この予備系循環ポンプの吐出口に対して流入側及び流出側が略水平状に配置され、その流出側が前記予備系循環ポンプの吐出口に接続された第２の逆止弁と、前記第１及び第２の逆止弁の流出側間を同一水平面状に配管接続する水平路を有し、前記現用系循環ポンプあるいは前記予備系循環ポンプの吐出口から吐出された前記作動流体を、前記第１の逆止弁あるいは前記第２の逆止弁、前記水平路を経由して冷却部に供給し、該冷却部から排出された作動流体を、熱交換部を経由して前記現用系循環ポンプあるいは前記予備系循環ポンプの吸入口に供給する流体管路と、前記第１及び第２の逆止弁の各流出側を連結する前記流体管路の水平路に設けられた流体排出弁とを備えて水冷装置を構成した。

上記構成によれば、第１及び第２の逆止弁は、その流入側が現用及び予備系循環ポンプの吐出口に対して水平状に接続されて、その流出側が同一水平面状に配管接続され、その中間部に流体排出弁を設けて現用・予備系システムを構築している。これにより、現用系循環ポンプ及び予備系循環ポンプの各吐出口から第１及び第２の逆止弁の流出側に導かれた作動流体を、流体排出弁を開閉操作だけの簡単な操作により、外部に排出処理することができる。

従って、現用・予備系システムの簡易な構成を確保したうえで、簡便にして容易な流体排出処理を実現することが可能となり、保守点検の簡略化を図ることが可能となる。

以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、現用・予備系システムを構築し得、且つ、流体排出処理を簡便にして容易に実現し得るようにした水冷装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施の形態に係る水冷装置を示すもので、枠状筐体１０には、現用・予備系システムを構成する現用及び予備系循環ポンプ１１，１２が並設されて設置されている。この現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の吐出口には、第１及び第２の調整弁１３，１４の流入側が配管接続されて、その吐出口が略水平状に位置されて配管接続されている。

第１及び第２の調整弁１３，１４の流出側には、第１及び第２の逆止弁１５，１６の流入側が、例えばエルボ継ぎ手を介して流出方向が向い合うように配管接続されて同一水平面の水平路が形成されている。そして、この第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側は、例えばＴ型継ぎ手の直線状の両端部に配管接続されている。これにより、第１及び第２の逆止弁１５，１６は、その流入側、流出側が上記現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の吐出口に対して略水平面状に配置される（図２及び図３参照）。

上記第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側には、流体排出口を構成する流体排出弁１７が配管接続されている。このようにして、流体排出弁１７は、例えば排出側が上記第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側に略水平な方向に向けて配置される。

また、上記第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側には、流体供給管路１８が配管接続され、この流体供給管路１８の流体供給口１８１には、冷却部１９が配管接続されている。この冷却部１９は、例えば図示しない板体に流路が埋設されて構成され、板体（図示せず）の一方面には、例えば送信機等の図示しない発熱体が熱的に結合されて搭載されている。そして、この板体（図示せず）の流路の一方(言い換えると、上記冷却部１０の流入口)に上記流体供給管路１８の流体供給口１８１に連結されている。

上記冷却部１９の流出口（言い換えると、上記板体（図示せず）の流路の他方）には、上記枠状筐体１０に設けられる流体戻り管路２０の加熱流体流入口２０１が配管接続されている。これにより、冷却部１９は、その流入口に上記第１及び第２の逆止弁１５，１６の一方を通った水等の作動流体が流体供給管路１８の流体供給口１８１を介して供給される。すると、該作動流体は、流路を流れて搭載された発熱体（図示せず）の熱が奪い、その流出口から流体戻り管路２０の加熱流体戻り口２０１に排出される。

この流体戻り管路２０には、流体流出口２０２及び冷却流体流入口２０３が設けられ手いる。このうち流体流出口２０２には、熱交換部２２が戻り流体供給管路２１を介して配管接続されている。この流体流出口２０２は、上記流体戻り管路２０の加熱流体戻り口２０１に導かれた作動流体を、上記戻り流体供給管路２１を経由して熱交換部２２に供給する。

熱交換部２２に導かれた作動流体は、冷却された後、冷却流体供給管路２３を介して上記冷却流体流入口２０３に導かれ、該流体戻り管路２０を介して貯蓄タンク２４に供給される。この貯蓄タンク２４には、上記現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の各吸入口がそれぞれボール弁２５，２６及びストレーナと称する塵取り機２７，２８を介して配管接続されている。

上記塵取り機２７，２８は、貯蓄タンク１４から現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の各吸入口に供給する作動流体から塵を取り除いて該現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の各吸入口にそれぞれ案内する。

上記枠状筐体１０には、図２及び図３に示すように制御部２９が設けられている。制御部２９は、例えば冷却部１９に搭載した発熱体（図示せず）の温度情報に基づいて駆動信号を生成して上記現用系循環ポンプ１１あるいは予備系循環ポンプ１２を選択的に駆動制御し、貯蓄タンク２４に貯蓄された作動流体を、冷却部１９に循環供給する。このようにして、冷却部１９は、流体供給管路１８及び流体戻り管路２０を介して循環供給された作動流体により、搭載された発熱体（図示せず）の熱が奪われて排熱され、所望の温度に熱制御される。

この冷却部１９の流出口から排出された作動流体は、上記流体戻り管路２０を介して熱交換部２２に導かれて所望の温度に冷却された後、貯蓄タンク２４に戻されて、該貯蓄タンク２４を介して上記現用系循環ポンプ１１あるいは予備系循環ポンプ１２により再び冷却部１９に循環供給される。

なお、上記第１及び第２の逆止弁１５，１６の各流出側と冷却部１９とを配管接続する流体管路の経路構造、及び冷却部１９から現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の吸入口までを配管接続する流体戻り管路２０の経路構造としては、上記枠状筐体１０の形状や貯蔵タンク２４、制御部２９の配置構成などに応じて、各種の管路構造を用いて配管構成することが可能である。

上記構成において、例えば流体供給管路１８の保守点検等を行うために流体排出処理を行う場合には、制御部２９を操作して上記現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の駆動を停止させ、流体排出弁１７を開操作する。

これにより、流体排出が可能となり、現用系及び予備系システムを構成する第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側に存在する作動流体は、流体排出弁から排出され、流体排出処理が完了される。ここで、第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側の流体管路の保守点検等が可能となる。

また、上記現用系循環ポンプ１１を駆動して冷却を実行する場合には、先ず、流体排出弁１７を閉塞操作して、所望の流体循環操作を行い、制御部２９を操作して現用系循環ポンプ１１を駆動させる。すると、現用系循環ポンプ１１は、その吸入口から作動流体を吸い込んで吐出口から第１の逆止弁１５の流入側に供給し、該作動流体が第１の逆止弁１５から流体供給管路１８を通り冷却部１９に循環供給され、冷却部１９に搭載された発熱体の熱制御が行われる。

上記現用系循環ポンプ１１に代えて予備系循環ポンプ１２を駆動して冷却を実行する場合には、先ず、流体排出弁１７を閉塞操作して、所望の流体循環操作を行い、制御部２９を操作して予備系循環ポンプ１２を駆動させる。すると、予備系循環ポンプ１２は、その吸入口から作動流体を吸い込んで吐出口から第２の逆止弁１６の流入側に供給し、該作動流体が第２の逆止弁１６から流体供給管路１８を通り冷却部１９に循環供給され、冷却部１９に搭載された発熱体の熱制御が行われる。

このように、上記水冷装置は、現用及び予備系循環ポンプ１１，１２の吐出口に対して第１及び第２の逆止弁１５，１６の流入側を同一水平面状に位置するように配管接続し、その流出側間を略水平状に配管接続して、その中間部を分岐させて一方側に流体排出弁１７を配し、その他方側を冷却部１９に対して流体供給管路１８及び流体戻り管路２０を用いて配管接続して現用・予備系システムを構築するように構成した。

これにより、現用系循環ポンプ１１及び予備系循環ポンプ１２の各吐出口から第１及び第２の逆止弁１５，１６の流出側に導かれた作動流体を、流体排出弁１７を開閉操作だけの簡単な操作で流体排出処理を確実に行うことができる。この結果、冷却サイクルにおける現用・予備系システムの簡易な構成を確保したうえで、簡便にして容易な流体排出処理を実現することが可能となる。

なお、上記実施の形態では、冷却部１９からの戻り作動流体を熱交換部２２を用いて冷却して貯蓄タンク２４に貯蓄するように構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、貯蓄タンク２２を備えることなく、流体供給系を構成することも可能である。

また、上記実施の形態では、冷却部１９からの加熱された戻り作動流体を、熱交換部２２に直接的に導くように構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、各種の作動流体熱交換形式を構成することが可能である。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

この発明の一実施の形態に係る水冷装置を用いた冷却システムを説明するために示した系統図である。図１の水冷装置を正面から見た状態を示した平面図である。図２を側面から見た状態を示した平面図である。

符号の説明

１０…枠状筐体、１１…現用系循環ポンプ、１２…予備系循環ポンプ、１３…第１の調整弁、１４…第２の調整弁、１５…第１の逆止弁、１６…第２の逆止弁、１７…流体排出弁、１８…流体供給管路、１８１…流体供給口、１９…冷却部、２０…流体戻り管路、２０１…加熱流体流入口、２０２…流体流出口、２０３…冷却流体流入口、２１…戻り流体供給管路、２２…熱交換部、２３…冷却流体供給管路、２４…貯蓄タンク、２５，２６…ボール弁、２７，２８…塵取り機。

Claims

作動流体を循環させる現用系循環ポンプと、
この現用系循環ポンプの吐出口に対して流入側及び流出側が略水平状に配置され、その流出側が前記現用系循環ポンプの吐出口に接続された第１の逆止弁と、
前記現用系循環ポンプに代えて前記作動流体を循環させる予備系循環ポンプと、
この予備系循環ポンプの吐出口に対して流入側及び流出側が略水平状に配置され、その流出側が前記予備系循環ポンプの吐出口に接続された第２の逆止弁と、
前記第１及び第２の逆止弁の流出側間を同一水平面状に配管接続する水平路を有し、前記現用系循環ポンプあるいは前記予備系循環ポンプの吐出口から吐出された前記作動流体を、前記第１の逆止弁あるいは前記第２の逆止弁、前記水平路を経由して冷却部に供給し、該冷却部から排出された作動流体を、熱交換部を経由して前記現用系循環ポンプあるいは前記予備系循環ポンプの吸入口に供給する流体管路と、
前記第１及び第２の逆止弁の各流出側を連結する前記流体管路の水平路に設けられた流体排出弁と、
を具備したことを特徴とする水冷装置。
前記冷却部から排出された作動流体は、前記熱交換部を経由した後、一旦、貯蓄タンクに貯蓄された後、前記現用系循環ポンプあるいは前記予備系循環ポンプの吸入口に導かれることを特徴とする請求項１記載の水冷装置。
前記流体排出弁は、排出側が前記第１及び第２の逆止弁の流出側に略水平な方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の水冷装置。
前記現用系循環ポンプ及び予備系循環ポンプの吐出口と前記第１及び第２の逆止弁の流入側との間には、それぞれ流体調整弁が設けられていることを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の水冷装置。
前記作動流体は、水であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の水冷装置。
前記現用系循環ポンプ及び前記予備系循環ポンプの吸入口には、塵取り機がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の水冷装置。