JPH11121226A - 液冷式冷却装置並びにそれを用いた液冷式電磁コイル及び液冷式電磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より小型化・軽量化を達成し得る液冷式冷却
装置並びにそれを用いた液冷式電磁コイル及び液冷式電
磁石を提供する。 【解決手段】 上面板及び下面板２３，２４を含んで断
面四角形状の扁平な冷却液通路２５を形成し、その内部
を冷却液体が乱流となって通流するように冷却液通路２
５の断面高さを低くし、かつ、上面板２３及び下面板２
４の少なくとも一方の肉厚を、冷却液通路２５内を流れ
る冷却液体の圧力により膨らみ変形する程度に薄く形成
したことを特徴とする液冷式冷却装置を単独に、又は電
磁コイル、さらには電磁石４０に組み合わせて用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液冷式冷却装置並
びにそれを用いた液冷式電磁コイル及び液冷式電磁石に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】強大な電磁場を発生させるための装置に
用いられる電磁コイルは、大電流を流すことになるため
消費電力も大きい。大きな消費電力は大きな温度上昇に
つながる。この温度上昇を抑えるためには、電磁コイル
の発生熱エネルギーを効率的に放散させる必要がある。
そのため、とくに大電流の電磁コイルは液冷構造を採用
する場合が多い。冷却媒体としては一般に水が用いられ
る。しかし、冷却媒体は水に限られることなく、他の液
体、たとえば絶縁油などであってもよい。

【０００３】図１１は従来の水冷式電磁コイルの一例の
外観を示すもので、ドーナツ形状をした電磁コイル１の
側面に冷却水出入口２及びコイル接続端子３を備えてい
る。

【０００４】図１２は図１１の電磁コイル１の縦断面を
示すものであって、冷却水通路５を挟んでその両側に単
位コイル４，４が位置するように軸方向に積み重ねら
れ、その隙間に熱伝導を良くするためにフィラーを混合
したエポキシ樹脂を充填し、さらに全体を同じ樹脂で一
体に成型したものである。符号６はエポキシ樹脂からな
る成型樹脂体を示している。図示の例では、２個（２タ
ーン）の単位コイル４，４とその間に介在された１個の
冷却水通路５が示されているが、一般的には、より多く
の単位コイル及び冷却水通路が設けられる。

【０００５】図１２の左側の部分の冷却水通路５の構造
例を図１３及び図１４に示す。

【０００６】図１３においては、円筒状の内側壁７、外
側壁１０、並びに上面板８及び下面板９によって断面四
角形の冷却水通路５が形成され、そこに冷却水が通流す
る。外側壁１０に形成された給液口１１から冷却水通路
５に流入された冷却水は冷却水通路５内を円周方向に通
流し、外側壁１０に形成された図示されていない排液口
から流出する。コイルで発生した熱は中間の成型樹脂体
６及び上面板８ないし下面板９を介して、冷却水通路５
内を流れる冷却水に伝達され、それにより電磁コイル１
全体の温度上昇が抑えられる。

【０００７】図１４は図１３とは異なる構造の冷却構造
例を示すものである。ここでは単位コイルを薄板ドーナ
ツ形状の、たとえば銅板からなる導熱板１３によって覆
い、その外周部に、通常はステンレス鋼で作られる角パ
イプ１４を溶接又はろう付け若しくは半田付けにより取
り付けるものである。角パイプ１４の内部には冷却水通
路１２が形成されている。内部コイルの発生熱は中間の
成型樹脂体を介して導熱板１３に伝導され、さらに、導
熱板１３に伝達された熱は角パイプ１４内の冷却水通路
１２を通流する冷却水に伝達され、かくして電磁コイル
全体の冷却が全うされる。

【０００８】図１５は冷却構造のさらに他の従来例を示
すものである。銅又はアルミニウムを素材とするコイル
ボビン兼用の外枠構成体１５に単位コイル４を巻装し、
外枠構成体１５に、周方向に通る多数の冷却水通路１６
を形成し、又は埋め込みにより外枠構成体１５内に多数
の冷却水通路１６を形成するものである。単位コイル４
は外枠構成体１５に直接巻装する場合が多い。この構造
例は材料費と加工費の両面からコスト高になるので、特
殊な場合に限って実用されるにすぎない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、電磁コイルを利
用する装置の側から、より強大な磁場に対する需要が増
大し、それとともに電磁コイルをより小型・軽量なもの
にしたいという要望が強くなり、同時にまた、装置コス
トを低減したいという要求が出ている。

【００１０】電磁コイルにより発生される磁場の強さ
は、コイルのターン数とそれに流れる電流の積すなわち
アンペアターンに比例するので、強大な磁場を得るため
にはコイルのターン数とともに電流を増やすことを考慮
しなければならない。しかしながら、電流を増大すれば
コイルの発熱量が増大し、その発熱によるコイルの温度
上昇を所定限度内に抑えるために、より効率的な冷却装
置を組み込む必要性が生じ、結果的に電磁コイルが大型
になる。このような電磁コイルを鉄心に巻装して用いる
電磁石においても、結果として磁極及びヨークを含んで
構成される磁気回路が大型になり、重量も増加する。

【００１１】同じ磁気特性を備えている複数の電磁コイ
ルに対する評価基準としては、まず電磁コイルの横断面
積中に占める導体部分の割合、すなわち導体占積率が挙
げられる。しかし、とくに大容量の電磁コイルの場合、
導体占積率よりは、電磁コイルの断面積に対する電流
値、すなわち断面積電流密度を評価基準とする方がむし
ろ妥当である。

【００１２】さらに電磁コイルを組み込む電磁石におい
ては、コイル重量及び冷却水流量を小さくすることも望
まれている。

【００１３】たとえば、図１３に示す冷却装置において
は、比較的厚肉の内側壁７及び外側壁１０に、厚さ３．
５mmの上面板８及び下面板９を溶接した実例がある。こ
の例では、冷却装置の厚くなるため、電磁コイルと組み
合わせて用いる場合、冷却装置を含む電磁コイル全体の
断面積中に占める冷却装置のそれが大きくなりすぎ、結
果的に電磁コイル全体の横断面で見た平均電流密度が致
命的に低下してしまうという不都合があった。

【００１４】単位コイル占積率向上の改善策として図１
４に示す冷却装置が採用されたわけであるが、電流を流
すことにより導熱板１３内の単位コイルに発生する熱は
中間の成型樹脂体を通して導熱板１３に伝達され、導熱
板１３の中を伝導して外周部の角パイプ１４との接合部
１７を通して冷却水に伝達される。この構造によってコ
イル占積率の改善は達成されるが、導熱板１３の厚さが
その目的上限定されるために、熱の伝導性に限界が生
じ、電磁コイルの横断面で見た平均電流密度が改善され
るとはいえ、それにも限界があった。

【００１５】図１３又は図１４の装置はいずれも電磁コ
イルの温度上昇の許容限度から、電磁コイル断面で見た
平均電流密度に限界があり、かくして必要な電磁場強度
を得るための電磁コイルを小型化したいという要望に応
え得ない現状である。

【００１６】以上は、被冷却体として電磁コイルを対象
とするものであるが、冷却という問題は電磁コイルに限
ったことではなく、発熱があって冷却を考慮しなければ
ならない機器については冷却問題は全般的に妥当する問
題である。

【００１７】したがって本発明は、市場の要求に応える
ために、より小型化・軽量化を達成し得る液冷式冷却装
置並びにそれを用いた液冷式電磁コイル及び液冷式電磁
石を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る発明は、上面板及び下面板を含んで断
面四角形状の冷却液通路を形成し、その冷却液通路内を
通流する冷却液体に、上面板及び下面板の少なくとも一
方の外面に当接配置される発熱体からの熱を、上面板及
び下面板の少なくとも一方を介して伝導させることによ
って発熱体を冷却する液冷式冷却装置において、冷却液
通路を扁平形状に形成するとともに、その内部を冷却液
体が乱流となって通流するように冷却液通路の断面高さ
を低くし、かつ、上面板及び下面板の少なくとも一方の
肉厚を、冷却液通路内を通流する冷却液体の圧力により
膨らみ変形する程度に薄く形成したことを特徴とするも
のである。

【００１９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
液冷式冷却装置において、冷却液通路を上面板及び下面
板並びにその両側に配置されるリブによって構成すると
ともに、上面板及び下面板とリブとを、ろう付けにより
接合したことを特徴とするものである。

【００２０】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
液冷式冷却装置において、冷却液通路を上面板及び下面
板並びにその両側に配置されるリブによって構成すると
ともに、上面板及び下面板とリブとを、接着剤を用いて
接合したことを特徴とするものである。

【００２１】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
液冷式冷却装置において、冷却液通路内にその冷却液通
路を同心円状に複数に区分する中間リブを配置し、区分
された複数の冷却液通路を直列に接続する接続手段を設
けたことを特徴とするものである。

【００２２】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
液冷式冷却装置において、冷却液通路内に液体の流れの
状態を調整するポストを配置したことを特徴とするもの
である。

【００２３】請求項６に係る発明は、導体巻線と液冷式
冷却装置とが一体に組み込まれた液冷式電磁コイルであ
って、導体巻線は薄い銅条とそれよりもさらに薄い絶縁
テ一プとを重ねてコイル状に巻線され締結されたものを
１個の導体巻線として、複数個の導体巻線に、請求項１
に記載の液冷式冷却装置を導体巻線に対向して配置し、
導体巻線と液冷式冷却装置との間の間隙及び両者の外周
に、フィラーを混入した樹脂を充填し固化したことを特
徴とするものである。

【００２４】請求項７に係る発明は、請求項６に記載の
電磁コイルに、さらに磁路を形成するための磁極とヨー
クを組み合わせたことを特徴とするものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の第１の実
施の形態を示すものである。図２は、本発明による液冷
式冷却装置の平面図である。図１は、図２における給排
液口部の拡大断面図である。図１及び図２に示す液冷式
冷却装置２０においては、円筒状の外径リブ２１、円筒
状の内径リブ２２、リング状の上面板２３及び下面板２
４により、断面の扁平な四角形形状をし、全体としてリ
ング状をした冷却液通路２５を形成している。周方向に
見て一断面位置に隔壁２８Ｋが配置され、その一方端に
給液金具２６が取り付けられて給液口２７を形成し、他
方端には排液口２８を形成する。この冷却装置２０はス
テンレス鋼によって作られる。

【００２６】図示の冷却装置２０の各部の寸法例を示
す。冷却装置２０の外径は約６００mm、冷却液通路２５
の高さ（軸心方向寸法）は４mm、幅（放射方向寸法）は
５０mm、上面板２３及び下面板２４の厚さは０．８mm、
したがって冷却装置２０の外形厚さは５．６mmである。

【００２７】上面板２３及び下面板２４と内外径リブ２
１，２２との接合は、ろう付けによる。また、給液金具
２６の接合も、ろう付けとする。

【００２８】冷却液として、たとえば水道水を使用する
場合、給液口２７から注入された冷却液は冷却液通路２
５内を図２において時計廻りに通流し、排液口２８から
排出される。冷却液は冷却液通路２５内を通流する間
に、たとえば図示していない電磁コイルとの間で熱交換
を行い、排液口２８から温液となって排出される。

【００２９】図３は冷却液通路２５の幅（放射方向寸
法）が大きい場合に好適な第２の実施の形態を示すもの
である。この冷却装置３０は、外径リブ２１と内径リブ
２２の間に形成される冷却液通路を中間リブ２９により
幅方向（放射方向）に２分し、外周側及び内周側の同心
円状の２つの冷却液通路２５Ｓ，２５Ｕを形成し、さら
に両冷却液通路２５Ｓ，２５Ｕを直列に接続する接続手
段を設けたものである。この場合、冷却液は給液口２７
から入り、外周側冷却液通路２５Ｓを通って時計廻りに
隔壁２８まで行き、そこで隔壁２８の切れ目から内周側
冷却液通路２５Ｕに入って反時計廻りに流れ、図示され
ていない排液口２８から排出される。

【００３０】この実施の形態の寸法例を挙げると、冷却
装置３０の外径は約６００mm、冷却液通路２５Ｓ，２５
Ｕの高さは４mm、冷却液通路２５Ｓ，２５Ｕの幅はそれ
ぞれ５５mm、上面板２３及び下面板２４の厚さは１mm、
冷却装置３０の外形厚さは６mmである。

【００３１】図４は本発明のさらに異なる実施の形態の
要部を示すものである。冷却液通路２５内を流れる冷却
液による熱伝導の効果を高めるためには、冷却液通路２
５内を通流する冷却液を乱流とし、さらに冷却液が冷却
液通路２５内の隅々まで一様に流れるようにするのが望
ましい。そのため、図４の冷却装置における冷却液通路
２５内の適宜箇所にポスト３１を配置している。ポスト
３１の配置部位や数はテストの結果によればよい。

【００３２】図５は図１の構造の冷却装置２０を軸心方
向に２個積重配置して上下にやや離れて位置する２つの
冷却液通路２５１，２５２を形成し、各冷却液通路２５
１，２５２の上下両側にそれぞれ単位コイル３２１，３
２２ないし３２３，３２４を配置して１個の電磁コイル
３２とした構造の実施形態を示すものである。

【００３３】この実施形態では、４個の単位コイル３２
１〜３２４を電気的に直列に接続するとともに、両冷却
液通路２５１，２５２も冷却液通路２５１の図示してい
ない排液口と冷却液通路２５２の給液口２７２とを接続
して直列通流路を構成し、冷却液通路２５１の給液口２
７１から注入された冷却液が冷却液通路２５１を通流し
た後、給液口２７２から冷却液通路２５２に入ってそこ
を通流し、冷却液通路２５２の図示していない排液口か
ら排出される。

【００３４】以上述べた本発明の冷却装置は、冷却液通
路を構成する上下平面板を薄くすることによりその断面
積を小さくして電磁コイルの総断面積中に占めるコイル
の占積率を大きくし、さらに冷却装置内部の冷却液通路
の高さを低くすることにより冷却効率を向上させ、結果
として冷却装置を含めた電磁コイル全体としての平均電
流密度を高めるようにする。

【００３５】従来は冷却装置の機械的強度を保持するた
めに、図１３に示したように上面板８及び下面板９の厚
さを少なくとも数mm確保するとともに、十分な冷却水流
量を確保し、水流に対する流体抵抗をできるだけ小さく
する構造として水路の断面積も大きめにし、全体的に剛
構造としていた。

【００３６】本発明はこれを柔構造にすることを意図し
ている。すなわち本発明の冷却装置は柔構造を達成する
ために、（１）上面板２３及び下面板２４の少なくとも
一方を薄くすること、及び（２）冷却液通路２５の高さ
を低くし、薄型の扁平な冷却液通路２５を構成すること
の２つの要件を満たすことにより、冷却装置の断面積を
小とし、かつ冷却効率を向上させることを一つの特徴と
している。

【００３７】次に本発明に関わる柔構造の具体例につい
て説明する。

【００３８】図１，図２の冷却装置２０において、冷却
液により、１平方cm当たり２kgの内部圧力をかけたと
き、電磁コイルとしては全体的に補強材を入れた上で樹
脂で固形化することにより、強度面での支障はない。

【００３９】冷却液通路２５を構成するための外径リブ
２１及び内径リブ２２に上面板２３及び下面板２４を溶
接する構造では、上面板２３及び下面板２４を薄くする
と溶接による熱変形を起こすばかりでなく、素材として
ステンレス鋼を使う場合は加熱により金属組成の構造変
化を起こすため使用中に粒界腐食を発生する危険性が高
い。その点からも上面板２３及び下面板２４をあまり薄
くすることができなかった。

【００４０】本発明に従い上面板２３及び下面板２４を
薄くするために、上面板２３及び下面板２４を外径リブ
２１及び内径リブ２２に低温で接合することとする。接
合手段として、一つの実施形態では、ろう付けを採用す
る。ろう付けの代わりに接着剤を用いて接合してもよ
い。低温での接合処理はステンレス鋼の腐食を避ける点
でも有効なものである。

【００４１】電磁コイルの使用による温度上昇が飽和し
たときは、コイルの発熱の大部分は冷却液の温度上昇と
なり放熱される。冷却効果を向上させるためには冷却液
の流量を大きくすることも一つの方法であるが、冷却液
通路２５の構造を工夫することにより大量の冷却液を使
用するのと同等の効果を少ない液量で実現することがで
きる。それは上面板２３及び下面板２４と冷却液との間
の熱伝達係数αを大きくすることであり、そのためには
冷却液通路２５中の冷却液の流れを乱流にすることであ
る。ここで、レイノルズ数が２３００以上になれば乱流
を生ずることが知られており、冷却液通路２５の横断面
形状を扁平にして冷却液通路２５の高さを小さくすれば
するほど熱伝達係数αを大きくすることができる。すな
わち、冷却液通路２５の高さを低くし、上面板２３及び
下面板２４の肉厚を可能な限り薄くすることにより、放
熱効果を向上させることができる。冷却液通路２５の高
さの限界は、品質的に安定に製造できることと、冷却液
の流れに対する抵抗増加による水圧損失を所定レベル以
下にすることから決定される。

【００４２】第２の要点である扁平な薄型の冷却液通路
２５は、冷却水の流れを乱流にし、同一流量に対して冷
却液通路２５中の冷却液の流速を大きくすることができ
るとともに、冷却液の熱伝達係数αを大きくすることが
でき、冷却効率を高めることができる。

【００４３】以上述べた本発明の冷却装置を使用すると
ともに、コイル素材として銅条を用いる場合の実施の一
形態を図６に示す。図６は単位コイル３３の部分図であ
り、銅条３３１及び絶縁薄膜３３２を重ねて巻き込んだ
ものである。銅条３３１は、たとえば幅２６mm、厚さ
０．１６mm程度のものであり、絶縁薄膜３３２は厚さ
０．０１６mmである。

【００４４】単位コイル３３の高さ、すなわち軸心方向
寸法は、コイル３３で発生する損失熱を冷却装置に有効
に伝達させることを考慮すると、あまり大きくすること
ができず、一実施形態としては、２７mm程度である。

【００４５】コイル導体として銅条を使用する利点とし
て、単位コイル３３中の絶縁材や空間等を除いた導体の
占積率を高くすることができることを挙げることができ
る。この実施の形態では、占積率は同一断面積の丸銅線
を使用した場合の１．２３倍程度に向上させることがで
きる。さらに他の利点として、単位コイル３３の巻線や
テーピング処理などの作業が容易になるので製造コスト
の低減化を達成できることを挙げることができる。

【００４６】次に本発明の電磁コイルを組み込んだ電磁
石の一実施形態を図７に示す。この電磁石４０は、磁極
面が上下に対向するように配置された一対の磁極４１，
４２にそれぞれ、冷却装置４３１，４４１の両側に単位
コイル４３２，４３３ないし単位コイル４４２，４４３
を配置した構造の電磁コイル４３及び４４を巻装すると
ともに、両磁極４１，４２の基部相互間を磁気的に連結
し、かつ各コイルを取り囲むようにヨーク４５を配置し
たものである。電磁コイル４３，４４に電流を流すこと
により各磁極４１，４２間の磁場空間４６に生じた磁束
は、対向磁極の磁極面からその磁極内を通ってヨーク４
５で両側に分流し、他方の磁極基部で再び合流する。

【００４７】この実施形態によれば、すでに述べた理由
により電磁コイル４３，４４を小型・軽量に構成するこ
とができ、磁場空間４６を同一としたときの磁極４１，
４２の長さ及びヨーク４５の寸法を小さくすることがで
き、電磁石４０全体の重量軽減を達成することができ
る。

【００４８】以上説明した実施の形態によれば以下の効
果を奏することができる。 （１）熱伝達効率の良い液冷式冷却装置を実現すること
ができる。 （２）少ない冷却液で高い冷却効果を奏することができ
るので省資源となる。 （３）液冷式冷却装置の厚さ寸法を小さく、コンパクト
にすることができる。 （４）上述の液冷式冷却装置を電磁コイルに組み込むこ
とにより、電磁コイル全体を小型化することができる。 （５）コイル素材として銅条を使用することにより、電
磁コイル全体の断面積中に占める導体の占積率を大きく
することができる。

【００４９】本発明の実施の形態の効果を具体的に示す
ために、電磁コイルの断面積電流密度を比較すると、図
１３の冷却装置を備えた図１１，１２の構成例では、コ
イルの断面積電流密度は、１平方mm当たり、２．５Ａで
あった。また図１４の冷却装置を備えた図１１，１２の
構成例では、１平方mm当たり３Ａであった。それに対し
図１，２，５による本発明の実施の形態では、それを４
Ａまで向上させることができた。いずれもコイル素材と
して銅条を使用した場合である。

【００５０】電磁コイルを組み込んだ図７の電磁石につ
いて比較すると、対向配置された磁極４１，４２相互間
の空隙を２２０mm、磁極４１，４２の直径を４２０mm、
磁場の強さを３０００エルステッド（Oe）、消費電力が
約８kWの電磁石の重量が、従来装置では丸銅線を使用し
て２，７００kgであったものを、本発明による冷却装置
と銅条コイルを使用することにより、重量２，２００kg
という小型軽量化を達成することができた。

【００５１】他の実施の形態：図１に示す第１の実施形
態における給液金具２６は冷却液通路２５の高さが低く
ても給液口及び排液口の断面積を大きくとれる利点を持
っているが、図５に示すように単位コイルの形状に影響
を与え、冷却液通路２５１，２５２の両面上に配置され
る一対の単位コイル３２１，３２２ないし３２３，３２
４が異なる形状・構造のものにならざるを得ない場合が
ある。これに対して図８〜図１０はそれぞれ同一形状・
同一構造の単位コイルを使用できるようにした実施の形
態を示すものである。

【００５２】図８に示す実施の形態は、上下対称形状の
給液金具３６を用いるものである。この場合、給液口３
７と冷却液通路２５との結合構造が冷却液通路２５と排
液口とのそれと異なるが、両側に配置される単位コイル
は同じ形状・構造のものでよいという利点がある。

【００５３】図９に示す実施の形態においては、給排液
口部分が冷却装置の上下平面から突出するのを回避し、
上下両面が給排液口部を含んで平面形状を維持するよう
にしたものである。図９の実施の形態においては、上面
板及び下面板の一方、たとえば図示のごとく下面板３８
の肉厚を厚くし、その厚みを利用して給液口３７を形成
している。この場合、上面板２３の厚さは図１のものと
同様に薄くして冷却能力の向上を図る。この実施の形態
は上下両側にさらに別の冷却装置を積み重ねた形で追加
したい場合など、上面板及び下面板の一方のみの板厚を
薄くすればよい場合に実施することができる。図示の例
とは逆に、厚肉の上面板と薄肉の下面板とを組み合わせ
てもよい。

【００５４】図１０に示す実施の形態は、小型化は大し
て要求しないが、冷却効率の向上を強く求める場合に好
適なものである。この実施形態では上下対称な上面板３
９１及び下面板３９２をともに肉厚に構成するととも
に、給液口３７も上下対称に形成する。しかしながら、
上面板３９１及び下面板３９２の素材として銅又はアル
ミニウムのように熱伝導性の優れた材料を用い、しかも
冷却液通路２５の高さを低くして冷却効率の向上を図
る。

【００５５】以上述べた実施の形態においては、上面板
及び下面板と内径リブ及び外径リブとを接合するに際
し、上面板及び下面板として薄い板材を用いる場合は溶
接による接合が困難であることから、ろう付けにより接
合するものとして説明したが、それに代わって接着剤に
よって接合したり、電子ビーム溶接など、他の接合方法
によって接合したりすることも可能である。

【００５６】さらに以上の実施形態においては、冷却液
として水を用いる、いわゆる水冷式のみならず、使用環
境や状況により油など他の液体を使用することもでき
る。

【００５７】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、以下の効果
を奏することができる。 （１）熱伝達効率の良い水冷式冷却装置を実現すること
ができる。 （２）少ない冷却液で効果的なコイル冷却を達成し、省
資源型の冷却装置とすることができる。 （３）液冷式冷却装置の厚さ寸法を小さくし、コンパク
ト化することができる。 （４）冷却装置を組み込んだ電磁コイル又は電磁石の全
体サイズを小さくすることができる。 （５）電磁コイルの単位コイルに銅条を使用することに
よりコイル断面積中の導体占積率を大きくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷却装置の一実施の形態を示す図
２の要部の縦断面図。

【図２】図１に係る冷却装置の平面図。

【図３】本発明による冷却装置の他の実施形態を示す図
１と同様の縦断面図。

【図４】本発明による冷却装置のさらに他の実施形態を
示す図１と同様の縦断面図。

【図５】それぞれ２組の単位コイルを有する２組の冷却
装置を積重した構造の電磁コイルの実施の形態を示す要
部の縦断面図。

【図６】本発明の冷却装置を使用するとともにコイルに
銅条を用いる場合の実施の形態を示す要部の平面図。

【図７】本発明の電磁コイルを組み込んだ電磁石の一実
施形態を示す縦断面図。

【図８】本発明による冷却装置の給排液口部分の異なる
構成例を示す要部の縦断面図。

【図９】本発明による冷却装置の給排液口部分の図８と
は異なる構成例を示す要部の縦断面図。

【図１０】本発明による冷却装置の給排液口部分の図８
とは異なる他の構成例を示す要部の縦断面図。

【図１１】従来の水冷式電磁コイルの斜視図。

【図１２】図１１の電磁コイルの縦断面図。

【図１３】図１２の電磁コイルの要部の冷却液通路の一
構造例を示す拡大図。

【図１４】図１２の電磁コイルの要部の冷却液通路の他
の構造例を示す拡大図。

【図１５】従来の冷却装置の異なる構造例を示す縦断面
図。

【符号の説明】 ２０ 液冷式冷却装置 ２１ 外径リブ ２２ 内径リブ ２３ 上面板 ２４ 下面板 ２５ 冷却液通路 ２６ 給液金具 ２７ 給液口 ２８ 排液口 ２９ 中間リブ ３０ 液冷式冷却装置 ３１ ポスト ３２ 電磁コイル ３３ 単位コイル ３７ 給液口 ４０ 電磁石 ４１ 磁極 ４２ 磁極 ４３ 電磁コイル ４４ 電磁コイル ４５ ヨーク ４６ 磁場空間 ２５１ 冷却液通路 ２５２ 冷却液通路 ２５Ｓ 外周側冷却液通路 ２５Ｕ 内周側冷却液通路 ２７１ 給液口 ２７２ 給液口 ３２１ 単位コイル ３２２ 単位コイル ３２３ 単位コイル ３２４ 単位コイル ３３１ 銅条 ３３２ 絶縁薄膜 ３９１ 上面板 ３９２ 下面板 ４３１ 冷却液通路 ４３２ 単位コイル ４３３ 単位コイル ４４１ 冷却液通路 ４４２ 単位コイル ４４３ 単位コイル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面板及び下面板を含んで断面四角形状の
   冷却液通路を形成し、その冷却液通路内を通流する冷却
   液体に、前記上面板及び下面板の少なくとも一方の外面
   に当接配置される発熱体からの熱を、前記上面板及び下
   面板の少なくとも一方を介して伝導させることによって
   前記発熱体を冷却する液冷式冷却装置において、 前記冷却液通路を扁平形状に形成するとともに、その内
   部を冷却液体が乱流となって通流するように前記冷却液
   通路の断面高さを低くし、かつ、前記上面板及び下面板
   の少なくとも一方の肉厚を、前記冷却液通路内を通流す
   る冷却液体の圧力により膨らみ変形する程度に薄く形成
   したことを特徴とする液冷式冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の液冷式冷却装置におい
   て、前記冷却液通路を前記上面板及び下面板並びにその
   両側に配置されるリブによって構成するとともに、前記
   上面板及び下面板と前記リブとを、ろう付けにより接合
   したことを特徴とする液冷式冷却装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の液冷式冷却装置におい
   て、前記冷却液通路を前記上面板及び下面板並びにその
   両側に配置されるリブによって構成するとともに、前記
   上面板及び下面板と前記リブとを、接着剤を用いて接合
   したことを特徴とする液冷式冷却装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の液冷式冷却装置におい
   て、前記冷却液通路内にその冷却液通路を同心円状に複
   数に区分する中間リブを配置し、区分された複数の冷却
   液通路を直列に接続する接続手段を設けたことを特徴と
   する液冷式冷却装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の液冷式冷却装置におい
   て、前記冷却液通路内に液体の流れの状態を調整するポ
   ストを配置したことを特徴とする液冷式冷却装置。
6. 【請求項６】導体巻線と液冷式冷却装置とが一体に組み
   込まれた液冷式電磁コイルであって、前記導体巻線は薄
   い銅条とそれよりもさらに薄い絶縁テ一プとを重ねてコ
   イル状に巻線され締結されたものを１個の導体巻線とし
   て、複数個の導体巻線に、請求項１に記載の液冷式冷却
   装置を前記導体巻線に対向して配置し、前記導体巻線と
   前記液冷式冷却装置との間の間隙及び両者の外周に、フ
   ィラーを混入した樹脂を充填し固化したことを特徴とす
   る液冷式電磁コイル。
7. 【請求項７】請求項６に記載の電磁コイルに、さらに磁
   路を形成するための磁極とヨークを組み合わせたことを
   特徴とする液冷式電磁石。