JPH04285470A - 沸騰冷却サイリスタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば地下鉄等に搭
載されるチョッパー装置に使用されるサイリスタ素子を
冷却する沸騰冷却サイリスタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の沸騰冷却サイリスタ装置
を示す概略図であり、図において、（１）はサイリスタ
素子、（２）はサイリスタ素子（１）が取り付けられた
蒸発器、（３）は蒸発器（２）と連通する蒸気管、（４
）は蒸気管（３）が取り付けられた第１のヘッダ、（５
）は第１のヘッダに対向して設けられた第２のヘッダ、
（６）は第１のヘッダ（４）と第２のヘッダ（５）の間
に設けられた凝縮器、（７）はヘッダ（４）の下部に収
納された冷媒液、（８）は冷媒液（７）を蒸発器（２）
に戻す液戻り管、（９）は蒸気管（３）内を通る冷媒蒸
気である。

【０００３】次に動作について説明する。サイリスタ素
子（１）が動作状態になると内部で電力損失が起こり、
その結果数百ワットの高発熱量が発生する。この熱負荷
により、蒸発器（２）の伝熱面から冷媒液（７）へ沸騰
伝熱によって放熱が行われる。冷媒液（７）の沸騰によ
って発生した冷媒蒸気（９）は、蒸気管（３）を通って
、第１のヘッダ（４）へ流入する。更に、この冷媒蒸気
（９）は凝縮器（６）内に充満し、この凝縮器（６）に
よって冷媒蒸気（９）は凝縮されて液化する。この液化
した冷媒液（７）は、第１のヘッダ（４）の下部に流れ
込み、液もどり管（８）を通って再び蒸発器（２）に供
給される。この動作が繰り返されることによって、サイ
リスタ素子（１）は冷却され続けることになる。図３は
、上記の沸騰冷却サイリスタ装置の冷媒液（７）に使用
する水やエチレングリコール水溶液の蒸気圧曲線であり
、フロンＲ１１３、エチレングリコールも参考として併
記している。通常、沸騰冷却サイリスタ装置の冷媒液（
７）の動作温度は、６０℃前後であり、この温度におい
て、使用する水やエチレングリコール水溶液の冷媒液（
７）の蒸気圧は、約０．２ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓと大気圧
以下である特長を有している。この理由から大気中の非
凝縮性ガスである空気が装置内へリークする可能性があ
り、装置内へ空気が侵入した場合、凝縮器（６）の冷却
性能が悪くなり、冷媒液（７）の動作温度が高くなる。 そして、サイリスタ素子（１）のジャンクション温度が
許容値を越えることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の沸騰冷却サイリ
スタ装置は以上のように構成されているので、常に大気
中の空気の装置内へのリークを管理することが必要であ
り、常に安定した冷却性能が得られないなどの問題点が
あった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、大気中の空気の装置内へのリー
クを管理できるとともに、安定した冷却性能を得ること
ができる沸騰冷却サイリスタ装置を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る沸騰冷却
サイリスタ装置は、装置表面周壁に設けられた複数の温
度センサと、これ等複数の温度センサからの温度信号の
差を演算する演算手段と、この演算手段の出力に応じて
異常を知らせる警報器とを備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明においては、大気中の非凝縮性ガスで
ある空気が装置内へリークすると装置の上下に温度差が
生じ、上下に設置してある温度センサから演算手段、警
報器を介して、温度差（異常）を検知することが出来、
冷却装置として冷却性能が常に明確に把握することが出
来る。

【０００８】

【実施例】以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す構成図である。図
１において、１〜９は従来装置と同様のものである。図
１において、（３０）はヘッダ（４）、（５）の表面周
壁に取り付けられた複数の温度センサ、（３１）は、温
度センサ（３０）から温度計への温度信号を中継する信
号線、（３２）は温度センサ（３０）からの温度信号を
受信（記録）し、増巾して出力する複数の温度計、（３
３）は温度計（３２）から演算器へそのままあるいは増
巾された出力信号を中継する２つの信号線、（３４）は
温度計（３２）からの２つあるいは２つ以上の出力温度
信号の全ての組合わせの差を演算し、全ての組合わせの
一つでも許容値以上の差があれば信号を出力する演算器
、（３５）は演算器（３４）からの出力信号を警報器に
中継する信号線、（３６）は異常を知らせる警報器、（
４０）は、大気中から装置の第１のヘッダ（４）と第２
のヘッダ（５）に浸入した非凝縮性ガスである空気であ
る。

【０００９】次に動作について説明する。沸騰冷却サイ
リスタ装置の冷却性能を妨げる非凝縮性ガスである大気
中の空気（４０）が、沸騰冷却サイリスタ装置に浸入し
、上記装置のヘッダ（４）、（５）の上方にたまると、
ヘッダ（４）、（５）の上方の温度は低下する。一方、
ヘッダ（４）、（５）の下方は空気（４０）がないから
正常な温度を保持している。従って、ヘッダ（４）、（
５）の上方と下方で温度差が生じる。本発明は、この点
に着目したものであり、ヘッダ（４）あるいは（５）は
いずれか一方あるいは両方でもよい。本実施例ではヘッ
ダ（４）の下方に温度センサ（３０）の一方を設置し、
ヘッダ（４）と（５）の両方の上方に複数個（第１図で
は、ヘッダ（４）、（５）の各々に１個）の温度センサ
（３０）の他方を設置し、信号線（３１）を介して、２
つの温度計（３２）の一方が前者の他方が後者の温度信
号をそれぞれ受信する。温度計（３２）は、それぞれの
信号をそのままあるいは増巾し、信号線（３３）を介し
て演算器（３４）へ出力する。演算器（３４）はこれら
の複数個の温度信号の全ての組合わせ差を演算し、これ
らの組合わせのいずれか一つでも許容値以上の差があれ
ば、信号線（３５）を介して、警報器（３６）に出力信
号を送信する。警報器（３６）は、演算器（３４）から
出力信号を受信すると、すなわちヘッダ（４）、（５）
の上方と下方で温度差があれば、警報を鳴らして異常を
知らせる。

【００１０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、装置
表面周壁に設けられた複数の温度センサと、これ等複数
の温度センサからの温度信号の差を演算する演算手段と
、この演算手段の出力に応じて異常を知らせる警報器と
を備えたので、装置の冷却性能を常に監視出来、安定し
た冷却性能を有した沸騰冷却サイリスタ装置が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】従来の沸騰冷却サイリスタ装置を示す構成図で
ある。

【図３】使用する冷媒液の蒸気圧曲線を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　サイリスタ素子 ２　　　　蒸発器 ４　　　　ヘッダ ５　　　　ヘッダ ３０　　　　温度センサ ３２　　　　温度計 ３４　　　　演算器 ３６　　　　警報器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　凝縮性の冷却媒体の沸騰、および、凝
   縮の相変化を利用して、前記冷却媒体を満たした蒸発器
   に取り付けられたサイリスタ素子を冷却する沸騰冷却サ
   イリスタ装置において、装置表面周壁に設けられた複数
   の温度センサと、これ等複数の温度センサからの温度信
   号の差を演算する演算手段と、この演算手段の出力に応
   じて異常を知らせる警報器とを備えたことを特徴とする
   沸騰冷却サイリスタ装置。