JPWO2019167232A1 - Cooling device and cooling water treatment method - Google Patents

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Abstract

実施形態の冷却装置は、主配管と、分岐配管と、イオン除去部と、流量調整部と、制御部とを備える。前記主配管は、電気装置が有する金属部材の内部と、前記冷却水を冷却する熱交換器との間で前記冷却水を循環させる。前記流量調整部は、前記主配管から前記金属部材の内部に流入する前記冷却水の流量を調整可能である。前記制御部は、定常運転時に前記冷却水が前記金属部材の内部を定格流量以上で流れるように前記流量調整部の設定を切り替え、前記冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合に、前記冷却水が前記金属部材の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で流れる流量になるように前記流量調整部の設定を切り替える。The cooling device of the embodiment includes a main pipe, a branch pipe, an ion removing unit, a flow rate adjusting unit, and a control unit. The main pipe circulates the cooling water between the inside of a metal member of the electric device and a heat exchanger that cools the cooling water. The flow rate adjusting unit can adjust the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe into the metal member. When the control unit switches the setting of the flow rate adjusting unit so that the cooling water flows at a rated flow rate or more inside the metal member during steady operation, and the value related to the conductivity of the cooling water does not satisfy a predetermined condition. First, the setting of the flow rate adjusting unit is switched so that the cooling water has a second flow rate that is slower than the first flow rate that is the flow rate at the rated flow rate inside the metal member.

Description

本発明の実施形態は、冷却装置および冷却水の処理方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a cooling device and a method for treating cooling water.

電気装置を冷却する冷却装置の一つとして、電気装置が有する金属部材の内部と、冷却水を冷却する熱交換器との間で冷却水を循環させる冷却装置が知られている。このような冷却装置に用いられる冷却水は、例えば電気装置での短絡を防止するため、導電率が所定値以下の冷却水（以下、「所定の冷却水」と称する）が用いられる。   As one of cooling devices for cooling an electric device, a cooling device that circulates cooling water between a metal member of the electric device and a heat exchanger that cools the cooling water is known. As the cooling water used in such a cooling device, for example, in order to prevent a short circuit in an electric device, cooling water having a conductivity equal to or less than a predetermined value (hereinafter, referred to as “predetermined cooling water”) is used.

ところで、水道水のような冷却水の導電率を下げることで上記所定の冷却水を得ようとする場合、導電率を下げるために一定以上の時間がかかる場合があった。   By the way, when trying to obtain the above-mentioned predetermined cooling water by lowering the conductivity of the cooling water such as tap water, it may take a certain time or more to lower the conductivity.

日本国特開２０１３−５９１５０号公報JP 2013-59150 A

本発明が解決しようとする課題は、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる冷却装置および冷却水の処理方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a cooling device and a cooling water treatment method that can efficiently lower the conductivity of the cooling water.

実施形態の冷却装置は、冷却水を用いて電気装置を冷却する冷却装置であって、主配管と、分岐配管と、イオン除去部と、流量調整部と、制御部とを備える。前記主配管は、前記電気装置が有する金属部材の内部と、前記冷却水を冷却する熱交換器との間で前記冷却水を循環させる。前記分岐配管は、前記主配管から分岐し、前記主配管を流れる前記冷却水の一部を前記金属部材の内部を通さずに前記主配管に戻す。前記イオン除去部は、前記分岐配管に設けられている。前記流量調整部は、前記主配管、前記分岐配管、または前記主配管から分岐した別の分岐配管に設けられ、前記主配管から前記金属部材の内部に流入する前記冷却水の流量を調整可能である。前記制御部は、定常運転時に前記冷却水が前記金属部材の内部を定格流量以上で流れるように前記流量調整部の設定を切り替え、前記冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合に、前記冷却水が前記金属部材の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で流れる流量になるように前記流量調整部の設定を切り替える。   The cooling device of the embodiment is a cooling device that cools an electric device using cooling water, and includes a main pipe, a branch pipe, an ion removing unit, a flow rate adjusting unit, and a control unit. The main pipe circulates the cooling water between an inside of a metal member included in the electric device and a heat exchanger that cools the cooling water. The branch pipe branches from the main pipe and returns a part of the cooling water flowing through the main pipe to the main pipe without passing through the inside of the metal member. The ion removing unit is provided in the branch pipe. The flow rate adjusting unit is provided in the main pipe, the branch pipe, or another branch pipe branched from the main pipe, and can adjust a flow rate of the cooling water flowing into the metal member from the main pipe. is there. The control unit switches the setting of the flow rate adjustment unit so that the cooling water flows inside the metal member at a rated flow rate or more during a steady operation, and a value regarding the conductivity of the cooling water does not satisfy a predetermined condition. Then, the setting of the flow rate adjusting section is switched so that the cooling water flows through the inside of the metal member at a second flow rate lower than the first flow rate which is the flow rate at the rated flow rate.

第１の実施形態のドライブシステムの一例を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a drive system according to a first embodiment. 第１の実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control device according to the first embodiment. 第１の実施形態の処理の流れの一例を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating an example of a processing flow according to the first embodiment. 第１の実施形態の冷却装置を用いた実験結果の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an experimental result using the cooling device according to the first embodiment. 第２の実施形態のドライブシステムの一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a drive system according to a second embodiment. 第３の実施形態のドライブシステムの一例を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a drive system according to a third embodiment. 第４の実施形態のドライブシステムの一例を示す図。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a drive system according to a fourth embodiment.

以下、実施形態の冷却装置および冷却水の処理方法を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、略同じまたは類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。なお、図面において各種のバルブは、説明の便宜上、全て仕切弁の記号を用いて図示している。言い換えると、図面において仕切弁の記号で図示されているバルブは、仕切弁に限らず、ニードル弁またはボール弁のような他の種類のバルブでもよい。また、説明の便宜上、以下に説明する技術事項と関係が薄いバルブの図示は省略している。   Hereinafter, a cooling device and a method for treating cooling water according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same or similar functions are denoted by the same reference numerals. In addition, duplicate descriptions of those configurations may be omitted. In the drawings, various valves are all shown using gate valve symbols for convenience of explanation. In other words, the valve indicated by the gate valve symbol in the drawings is not limited to the gate valve, but may be another type of valve such as a needle valve or a ball valve. In addition, for convenience of description, illustration of a valve that is not closely related to technical matters described below is omitted.

（第１の実施形態）
図１から図４を参照し、第１の実施形態の冷却装置６について説明する。図１は、冷却装置６を含むドライブシステム１（電動機制御システム）の一例を示す図である。ドライブシステム１は、例えば、電力変換装置５と、冷却装置６とを含む。電力変換装置５は、「電気装置」の一例である。(First embodiment)
A cooling device 6 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a drive system 1 (motor control system) including a cooling device 6. The drive system 1 includes, for example, a power conversion device 5 and a cooling device 6. The power converter 5 is an example of an “electric device”.

電力変換装置５は、電力変換回路１１と、ヒートシンク１２とを含む。電力変換回路１１は、例えば、複数のスイッチング素子およびダイオードを有し、交流電力と直流電力との間で電力を変換する。電力変換回路１１は、変換した電力を不図示の負荷（例えば電動機）に供給する。電力変換回路１１は、例えばスイッチング素子がスイッチングするたびに発熱する。電力変換回路１１は、「発熱部品」の一例である。   The power conversion device 5 includes a power conversion circuit 11 and a heat sink 12. The power conversion circuit 11 has, for example, a plurality of switching elements and diodes, and converts power between AC power and DC power. The power conversion circuit 11 supplies the converted power to a load (not shown) (for example, an electric motor). The power conversion circuit 11 generates heat, for example, every time the switching element switches. The power conversion circuit 11 is an example of a “heating component”.

ヒートシンク１２は、電力変換回路１１を構成する１つ以上のモジュールが取り付けられ、電力変換回路１１から熱を受け取る。ヒートシンク１２の内部には、冷却水が流れる流路１２ａが設けられている。ヒートシンク１２は、金属で形成されており、「金属部材」の一例である。ヒートシンク１２は、例えば、銅よりもイオン化傾向が大きい金属またはその金属の合金で形成されている。本実施形態では、ヒートシンク１２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。ただし、ヒートシンク１２の材質は、上記例には限定されない。   The heat sink 12 has one or more modules constituting the power conversion circuit 11 attached thereto and receives heat from the power conversion circuit 11. Inside the heat sink 12, a flow path 12a through which cooling water flows is provided. The heat sink 12 is formed of metal and is an example of a “metal member”. The heat sink 12 is formed of, for example, a metal having a higher ionization tendency than copper or an alloy of the metal. In the present embodiment, the heat sink 12 is formed of aluminum or an aluminum alloy. However, the material of the heat sink 12 is not limited to the above example.

なお、上述したドライブシステム１は、冷却装置６が利用される装置またはシステムのあくまで一例である。冷却装置６は、上記例に限定されず、冷却が必要な種々の装置やシステムに幅広く利用可能である。   The drive system 1 described above is merely an example of a device or a system in which the cooling device 6 is used. The cooling device 6 is not limited to the above example, and can be widely used for various devices and systems requiring cooling.

次に、冷却装置６について詳しく説明する。冷却装置６は、例えば、主配管２１、ポンプ２２Ａ，２２Ｂ、タンク２３、タンク用配管２４、熱交換器２５、熱交換器冷却用配管２６、分岐配管２７、イオン除去部２８、第１流量計３１、第２流量計３２、導電率計３３、温度計３４、流量調整バルブ３５、および制御装置３６を有する。   Next, the cooling device 6 will be described in detail. The cooling device 6 includes, for example, a main pipe 21, pumps 22A and 22B, a tank 23, a tank pipe 24, a heat exchanger 25, a heat exchanger cooling pipe 26, a branch pipe 27, an ion removing unit 28, a first flow meter. 31, a second flow meter 32, a conductivity meter 33, a thermometer 34, a flow control valve 35, and a control device 36.

主配管２１は、電力変換装置５のヒートシンク１２と、熱交換器２５とを繋ぐように設けられ、ヒートシンク１２の内部と熱交換器２５との間で冷却水を循環させる。詳しく述べると、主配管２１は、第１配管部２１Ａと、第２配管部２１Ｂとを有する。第１配管部２１Ａは、ヒートシンク１２と熱交換器２５との間に延びており、ヒートシンク１２の内部を通ることで暖められた冷却水を熱交換器２５に導く。第１配管部２１Ａは、例えば、第１配管部２１Ａの途中で２つに分岐して再び合流する第１部分２１Ａａと第２部分２１Ａｂとを有する。ただし、第１配管部２１Ａは、このような分岐部を有しなくてもよい。第２配管部２１Ｂは、第１配管部２１Ａとは別の位置で熱交換器２５とヒートシンク１２との間に延びており、熱交換器２５を通ることで冷却された冷却水をヒートシンク１２に導く。主配管２１および後述する分岐配管２７は、例えばステンレス鋼で形成されている。   The main pipe 21 is provided so as to connect the heat sink 12 of the power converter 5 and the heat exchanger 25, and circulates cooling water between the inside of the heat sink 12 and the heat exchanger 25. More specifically, the main pipe 21 has a first pipe section 21A and a second pipe section 21B. The first piping portion 21 </ b> A extends between the heat sink 12 and the heat exchanger 25 and guides the cooling water heated by passing through the inside of the heat sink 12 to the heat exchanger 25. The first piping portion 21A has, for example, a first portion 21Aa and a second portion 21Ab that branch off into two portions in the middle of the first piping portion 21A and merge again. However, the first piping portion 21A may not have such a branch portion. The second piping portion 21B extends between the heat exchanger 25 and the heat sink 12 at a different position from the first piping portion 21A, and supplies the cooling water cooled by passing through the heat exchanger 25 to the heat sink 12. Lead. The main pipe 21 and a branch pipe 27 described later are formed of, for example, stainless steel.

２つのポンプ２２Ａ，２２Ｂは、第１配管部２１Ａに設けられている。例えば、一方のポンプ２２Ａは、第１配管部２１Ａの第１部分２１Ａａに設けられている。他方のポンプ２２Ｂは、第１配管部２１Ａの第２部分２１Ａｂに設けられている。ポンプ２２Ａ，２２Ｂが駆動されることで、冷却水が主配管２１を通ってヒートシンク１２の内部と熱交換器２５との間で循環する。その結果、ヒートシンク１２の冷却が促進される。２つのポンプ２２Ａ，２２Ｂは、例えば冗長化のため設けられている。このため、２つのポンプ２２Ａ，２２Ｂのうちいずれか一方は、省略されてもよい。   The two pumps 22A and 22B are provided in the first piping section 21A. For example, one pump 22A is provided in the first portion 21Aa of the first piping section 21A. The other pump 22B is provided in the second portion 21Ab of the first piping section 21A. When the pumps 22A and 22B are driven, the cooling water circulates between the inside of the heat sink 12 and the heat exchanger 25 through the main pipe 21. As a result, cooling of the heat sink 12 is promoted. The two pumps 22A and 22B are provided, for example, for redundancy. Therefore, one of the two pumps 22A and 22B may be omitted.

タンク２３は、タンク用配管２４を介して第１配管部２１Ａに接続されている。以下では、第１配管部２１Ａにおいて、第１配管部２１Ａとタンク用配管２４とが接続された部分を「接続部ｃ１」と称する。タンク２３には、導電率が所定値以下に下げられる前の冷却水（例えば水道水）が供給される。タンク用配管２４の途中には、バルブ４１が設けられている。バルブ４１が開かれることで、タンク２３内の冷却水が第１配管部２１Ａに供給される。   The tank 23 is connected to the first pipe section 21A via a tank pipe 24. Hereinafter, in the first piping portion 21A, a portion where the first piping portion 21A and the tank piping 24 are connected is referred to as a “connection portion c1”. Cooling water (for example, tap water) before the conductivity is reduced to a predetermined value or less is supplied to the tank 23. A valve 41 is provided in the tank pipe 24. When the valve 41 is opened, the cooling water in the tank 23 is supplied to the first piping section 21A.

主配管２１には、２つのバルブ４２，４３が設けられている。一方のバルブ４２は、第１配管部２１Ａにおいて、上記接続部ｃ１と、ヒートシンク１２との間に設けられている。また別の観点で見ると、バルブ４２は、第１配管部２１Ａにおいて、第１配管部２１Ａに分岐配管２７が合流した部分（後述する合流部ｃ３）と、ヒートシンク１２との間に設けられている。他方のバルブ４３は、第２配管部２１Ｂにおいて、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７が分岐した部分（後述する分岐部ｃ２）と、ヒートシンク１２との間に設けられている。バルブ４２，４３が開かれることで、冷却水が主配管２１を循環可能になる。   The main pipe 21 is provided with two valves 42 and 43. The one valve 42 is provided between the connection part c1 and the heat sink 12 in the first piping part 21A. From another viewpoint, the valve 42 is provided between the heat sink 12 and a portion of the first piping portion 21A where the branch piping 27 joins the first piping portion 21A (a joining portion c3 described later). I have. The other valve 43 is provided between the heat sink 12 and a portion of the second piping portion 21B where the branch piping 27 branches from the second piping portion 21B (a branch portion c2 described later). When the valves 42 and 43 are opened, the cooling water can circulate through the main pipe 21.

熱交換器２５は、ヒートシンク１２から主配管２１を通って熱交換器２５の内部に流入する冷却水を冷却する。例えば、熱交換器２５には、熱交換器冷却用配管２６が接続されている。熱交換器２５は、熱交換器冷却用配管２６を介して外部から二次的な冷却水が供給されることで、主配管２１を循環する冷却水を冷却する。これに代えて、熱交換器２５は、ファンによって強制空冷されることで、主配管２１を循環する冷却水を冷却してもよい。   The heat exchanger 25 cools the cooling water flowing into the heat exchanger 25 from the heat sink 12 through the main pipe 21. For example, a heat exchanger cooling pipe 26 is connected to the heat exchanger 25. The heat exchanger 25 cools the cooling water circulating in the main pipe 21 by being supplied with secondary cooling water from the outside via the heat exchanger cooling pipe 26. Instead of this, the heat exchanger 25 may cool the cooling water circulating through the main pipe 21 by being forcibly air-cooled by a fan.

分岐配管２７は、第２配管部２１Ｂの途中から分岐している。以下では、第２配管部２１Ｂにおいて、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７が分岐した部分を「分岐部ｃ２」と称する。また、分岐配管２７は、第１配管部２１Ａの途中に合流している。以下では、第１配管部２１Ａにおいて、第１配管部２１Ａに分岐配管２７が合流した部分を「合流部ｃ３」と称する。分岐配管２７の途中には、後述するイオン除去部２８が設けられている。分岐配管２７は、第２配管部２１Ｂを流れる冷却水の一部を、イオン除去部２８を通すとともに、ヒートシンク１２の内部を通さずに第１配管部２１Ａに戻す。   The branch pipe 27 branches from the middle of the second pipe part 21B. Hereinafter, in the second piping portion 21B, a portion where the branch piping 27 branches from the second piping portion 21B is referred to as a “branching portion c2”. Further, the branch pipe 27 joins in the middle of the first pipe section 21A. In the following, in the first piping portion 21A, a portion where the branch piping 27 has joined the first piping portion 21A is referred to as a "joining portion c3". An ion removing unit 28 described later is provided in the middle of the branch pipe 27. The branch piping 27 returns a part of the cooling water flowing through the second piping portion 21B to the first piping portion 21A without passing through the inside of the heat sink 12 while passing through the ion removing portion 28.

イオン除去部２８は、分岐配管２７を流れる冷却水に含まれるイオンの少なくとも一部を除去する。例えば、イオン除去部２８は、イオン交換樹脂２８ａを有する。イオン交換樹脂２８ａは、冷却水に含まれるイオン（例えば、ヒートシンク１２を形成する金属材料から溶け出した金属イオン）を取り込み、代わりに自身が持つイオン（Ｈ＋やＯＨ−）を放出することで、イオン交換を行う。イオン交換樹脂２８ａから放出されたＨ＋およびＯＨ−は、互いに反応して水を形成する。これにより、冷却水に含まれるイオンが除去される。イオン除去部２８は、冷却水に含まれるイオンを除去することで、冷却水の導電率を低下させる。イオン除去部２８を通過することで導電率が低下した冷却水は、第１配管部２１Ａに戻され、ヒートシンク１２を通過した冷却水と合流する。The ion removing unit 28 removes at least a part of the ions contained in the cooling water flowing through the branch pipe 27. For example, the ion removing unit 28 has an ion exchange resin 28a. The ion-exchange resin 28a takes in ions (for example, metal ions dissolved from a metal material forming the heat sink 12) contained in the cooling water, and instead emits its own ions (H + and OH − ). Perform ion exchange. H + and OH − released from the ion exchange resin 28a react with each other to form water. Thereby, ions contained in the cooling water are removed. The ion removing unit 28 reduces the conductivity of the cooling water by removing ions contained in the cooling water. The cooling water whose conductivity has been lowered by passing through the ion removing unit 28 is returned to the first piping unit 21 </ b> A and merges with the cooling water that has passed through the heat sink 12.

ここで、冷却装置６の定常運転時では、冷却水がヒートシンク１２の内部を通過する過程で、ヒートシンク１２を形成する金属材料から冷却水に金属イオンが溶け出す。そのため、冷却装置６は、定常運転時において後述する流量調整バルブ３５の開度を調整することで、主配管２１を流れる冷却水の一部を、分岐配管２７を介してイオン除去部２８に導く。これにより、冷却水に含まれるイオンが取り除かれ、冷却水の導電率が閾値以下に保たれる。   Here, during the normal operation of the cooling device 6, metal ions dissolve into the cooling water from the metal material forming the heat sink 12 while the cooling water passes through the inside of the heat sink 12. For this reason, the cooling device 6 guides a part of the cooling water flowing through the main pipe 21 to the ion removing unit 28 via the branch pipe 27 by adjusting the opening of the flow rate control valve 35 described later during the steady operation. . Thereby, the ions contained in the cooling water are removed, and the conductivity of the cooling water is kept below the threshold.

次に、第１流量計３１および第２流量計３２について説明する。第１流量計３１は、第２配管部２１Ｂに設けられている。例えば、第１流量計３１は、第２配管部２１Ｂにおいて、分岐部ｃ２と熱交換器２５との間に設けられている。第１流量計３１は、分岐部ｃ２の上流側において第２配管部２１Ｂを流れる冷却水の流量を測定する。これにより、第１流量計３１は、第２配管部２１Ｂからヒートシンク１２の内部に流入する冷却水と、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７に流入する冷却水との合計の流量を測定する。なお、第１流量計３１は、第２配管部２１Ｂにおいて、分岐部ｃ２とヒートシンク１２との間に設けられてもよい。この場合、第２配管部２１Ｂは、第２配管部２１Ｂを流れる冷却水のなかで、分岐配管２７に流入せずに第２配管部２１Ｂからヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を測定する。また、第１流量計３１は、第２配管部２１Ｂに代えて、第１配管部２１Ａに設けられてもよい。第１流量計３１の測定結果は、制御装置３６に出力される。   Next, the first flow meter 31 and the second flow meter 32 will be described. The first flow meter 31 is provided in the second piping section 21B. For example, the first flow meter 31 is provided between the branch part c2 and the heat exchanger 25 in the second piping part 21B. The first flow meter 31 measures the flow rate of the cooling water flowing through the second pipe part 21B on the upstream side of the branch part c2. Thus, the first flow meter 31 measures the total flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the second piping section 21B and the cooling water flowing into the branch pipe 27 from the second piping section 21B. Note that the first flow meter 31 may be provided between the branch portion c2 and the heat sink 12 in the second piping portion 21B. In this case, the second piping section 21B measures the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the second piping section 21B without flowing into the branch pipe 27 among the cooling water flowing through the second piping section 21B. I do. Further, the first flow meter 31 may be provided in the first piping section 21A instead of the second piping section 21B. The measurement result of the first flow meter 31 is output to the control device 36.

第２流量計３２は、分岐配管２７に設けられている。第２流量計３２は、分岐配管２７を流れる冷却水の流量を測定する。なお、第２流量計３２は、分岐配管２７において、分岐部ｃ２とイオン除去部２８との間に設けられてもよく、イオン除去部２８と合流部ｃ３との間に設けられてもよい。第２流量計３２の測定結果は、制御装置３６に出力される。   The second flow meter 32 is provided on the branch pipe 27. The second flow meter 32 measures the flow rate of the cooling water flowing through the branch pipe 27. The second flow meter 32 may be provided between the branch part c2 and the ion removal part 28 or between the ion removal part 28 and the junction part c3 in the branch pipe 27. The measurement result of the second flow meter 32 is output to the control device 36.

導電率計３３は、例えば分岐配管２７に設けられ、分岐配管２７を流れる冷却水の導電率を測定する。例えば、導電率計３３は、分岐配管２７において、分岐部ｃ２とイオン除去部２８との間に設けられ、イオン除去部２８に流入する前の冷却水の導電率を測定する。なお、導電率計３３は、分岐配管２７に代えて、主配管２１に設けられてもよい。導電率計３３の測定結果は、制御装置３６に出力される。ここで、「冷却水の導電率」は、「冷却水の導電率に関する値」の一例である。ただし、「冷却水の導電率に関する値」は、導電率に限らず、例えば、冷却水の電気抵抗率でもよく、導電率または電気抵抗率の単位時間当たりの変化率でもよく、導電率または電気抵抗率の単位時間当たりの変化量でもよい。言い換えると、冷却装置６は、導電率計３３に代えて、冷却水の電気抵抗率を測定する測定部が設けられてもよい。   The conductivity meter 33 is provided, for example, in the branch pipe 27 and measures the conductivity of the cooling water flowing through the branch pipe 27. For example, the conductivity meter 33 is provided between the branch portion c2 and the ion removing unit 28 in the branch pipe 27, and measures the conductivity of the cooling water before flowing into the ion removing unit 28. The conductivity meter 33 may be provided in the main pipe 21 instead of the branch pipe 27. The measurement result of the conductivity meter 33 is output to the control device 36. Here, the “conductivity of the cooling water” is an example of a “value relating to the conductivity of the cooling water”. However, the “value relating to the conductivity of the cooling water” is not limited to the conductivity, and may be, for example, the electrical resistivity of the cooling water, the change rate of the conductivity or the electrical resistivity per unit time, the conductivity or the electrical conductivity. The change amount of the resistivity per unit time may be used. In other words, the cooling device 6 may be provided with a measuring unit that measures the electrical resistivity of the cooling water instead of the conductivity meter 33.

温度計３４は、導電率計３３の近くに配置され、導電率計３３が導電率を測定する冷却水の温度を測定する。本実施形態では、説明の便宜上、温度計３４が導電率計３３の外部に設けられた例を示すが、温度計３４は、導電率計３３の内部に設けられてもよい。温度計３４の測定結果は、制御装置３６に出力される。温度計３４により測定された温度は、導電率計３３で測定された導電率の温度補正に用いられる。   The thermometer 34 is arranged near the conductivity meter 33, and measures the temperature of the cooling water for which the conductivity meter 33 measures the conductivity. In the present embodiment, for convenience of explanation, an example in which the thermometer 34 is provided outside the conductivity meter 33 is shown, but the thermometer 34 may be provided inside the conductivity meter 33. The measurement result of the thermometer 34 is output to the control device 36. The temperature measured by the thermometer 34 is used for temperature correction of the conductivity measured by the conductivity meter 33.

流量調整バルブ３５は、例えば、主配管２１に設けられている。本実施形態では、流量調整バルブ３５は、第１配管部２１Ａにおいて、合流部ｃ３とヒートシンク１２との間に設けられている。なお、流量調整バルブ３５の設置位置は、上記例に限定されない。流量調整バルブ３５は、例えば、第２配管部２１Ｂにおいて、分岐部ｃ２とヒートシンク１２との間に設けられてもよく、分岐配管２７に設けられてもよい。なお、流量調整バルブ３５が分岐配管２７に設けられた例は、第２の実施形態として詳しく後述する。   The flow control valve 35 is provided in, for example, the main pipe 21. In the present embodiment, the flow control valve 35 is provided between the junction c3 and the heat sink 12 in the first piping section 21A. The installation position of the flow control valve 35 is not limited to the above example. The flow rate adjusting valve 35 may be provided between the branch part c2 and the heat sink 12 in the second pipe part 21B, or may be provided in the branch pipe 27, for example. An example in which the flow control valve 35 is provided in the branch pipe 27 will be described later in detail as a second embodiment.

流量調整バルブ３５は、例えば電磁バルブである。流量調整バルブ３５は、当該流量調整バルブ３５の内部に設けられた弁体と、弁体の位置または角度を変更するアクチュエータ（例えばモータまたはソレノイド）とを有する。流量調整バルブ３５は、制御装置３６からの制御指令に基づき、アクチュエータを動作させ、弁体の位置または角度を変更する。流量調整バルブ３５は、弁体の位置または角度を変更することで、流量調整バルブ３５の開度を変更可能である。流量調整バルブ３５は、流量調整バルブ３５の開度を変更することで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を調整可能である。   The flow control valve 35 is, for example, an electromagnetic valve. The flow control valve 35 includes a valve element provided inside the flow control valve 35, and an actuator (for example, a motor or a solenoid) that changes the position or angle of the valve element. The flow control valve 35 operates an actuator based on a control command from the control device 36 to change the position or angle of the valve element. The flow control valve 35 can change the opening of the flow control valve 35 by changing the position or angle of the valve element. The flow control valve 35 can adjust the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 by changing the opening of the flow control valve 35.

例えば、流量調整バルブ３５は、流量調整バルブ３５の開度を小さくすることで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を減少させる。この場合、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７に流入する冷却水の流量が増加する。一方で、流量調整バルブ３５は、流量調整バルブ３５の開度を大きくすることで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を増加させる。この場合、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７に流入する冷却水の流量が減少する。ここで、ヒートシンク１２の内部の流路１２ａの断面積（流れ方向とは直交する方向に沿う断面積）は、時間に関係なく常に一定である。このため、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量が増加すると、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速が増加する。一方で、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量が減少すると、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速が低下する。流量調整バルブ３５は、「流量調整部」の一例である。   For example, the flow control valve 35 reduces the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 by reducing the opening of the flow control valve 35. In this case, the flow rate of the cooling water flowing into the branch pipe 27 from the second pipe section 21B increases. On the other hand, the flow control valve 35 increases the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 by increasing the opening of the flow control valve 35. In this case, the flow rate of the cooling water flowing into the branch pipe 27 from the second pipe section 21B decreases. Here, the cross-sectional area of the flow path 12a inside the heat sink 12 (cross-sectional area along a direction orthogonal to the flow direction) is always constant regardless of time. Therefore, when the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 increases, the flow velocity of the cooling water flowing inside the heat sink 12 increases. On the other hand, when the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 decreases, the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 decreases. The flow control valve 35 is an example of a “flow control unit”.

制御装置３６は、第１流量計３１、第２流量計３２、導電率計３３、および温度計３４の測定結果に基づき、冷却装置６を制御する。本実施形態では、制御装置３６は、少なくとも導電率計３３および温度計３４の測定結果に基づいて流量調整バルブ３５を制御することで、冷却水の導電率を効率的に低下させる所定の動作を冷却装置６において実現する。以下、この内容について詳しく説明する。   The control device 36 controls the cooling device 6 based on the measurement results of the first flow meter 31, the second flow meter 32, the conductivity meter 33, and the thermometer 34. In the present embodiment, the control device 36 controls the flow control valve 35 based on at least the measurement results of the conductivity meter 33 and the thermometer 34 to perform a predetermined operation for efficiently lowering the conductivity of the cooling water. This is realized in the cooling device 6. Hereinafter, this content will be described in detail.

図２は、制御装置３６の機能構成を示すブロック図である。制御装置３６は、制御部５１と、記憶部５２とを有する。制御部５１は、例えば、導電率補正部５１１、導電率判定部５１２、流量制御部５１３、および情報出力部５１４を有する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control device 36. The control device 36 includes a control unit 51 and a storage unit 52. The control unit 51 includes, for example, a conductivity correction unit 511, a conductivity determination unit 512, a flow rate control unit 513, and an information output unit 514.

導電率補正部５１１、導電率判定部５１２、流量制御部５１３、および情報出力部５１４のうち少なくとも一部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなハードウェアプロセッサが記憶部５２に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。   At least a part of the conductivity correction unit 511, the conductivity determination unit 512, the flow rate control unit 513, and the information output unit 514 stores a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) in the storage unit 52, for example. It is realized by executing a computer program (software). Some or all of these functional units are hardware (including a circuit unit; circuitry) such as an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). And may be realized by cooperation of software and hardware.

記憶部５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部５２には、導電率の温度補正に関する計算式および係数、各種の閾値、冷却装置６の定常運転時および準備運転時の各々においてヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の目標流量値（または、流量調整バルブ３５の目標開度）などを示す情報が記憶されている。   The storage unit 52 is realized by, for example, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a hard disk drive (HDD), a flash memory, or a hybrid storage device in which a plurality of these are combined. The storage unit 52 stores a calculation formula and coefficient relating to the temperature correction of the conductivity, various threshold values, a target flow rate value of the cooling water flowing inside the heat sink 12 at each of the steady operation and the preparation operation of the cooling device 6 (or Information indicating the target opening of the flow rate adjustment valve 35) is stored.

次に、制御部５１の各機能部について詳しく説明する。導電率補正部５１１は、導電率計３３の測定結果を、導電率計３３から受け取る。導電率補正部５１１は、温度計３４の測定結果を、温度計３４から受け取る。ここで、導電率は、温度によって変化する。そのため、導電率補正部５１１は、温度計３４により測定された冷却水の温度に基づき、導電率計３３により検出された導電率の温度補正を行う。例えば、導電率補正部５１１は、下記の式（１）のような温度補正式に基づいて導電率の温度補正を行う。導電率補正部５１１は、温度補正により補正された導電率の値を、導電率判定部５１２に出力する。   Next, each functional unit of the control unit 51 will be described in detail. The conductivity corrector 511 receives the measurement result of the conductivity meter 33 from the conductivity meter 33. The conductivity corrector 511 receives the measurement result of the thermometer 34 from the thermometer 34. Here, the conductivity changes with temperature. Therefore, the conductivity corrector 511 corrects the temperature of the conductivity detected by the conductivity meter 33 based on the temperature of the cooling water measured by the thermometer 34. For example, the conductivity corrector 511 performs temperature correction of conductivity based on a temperature correction formula such as the following formula (1). The conductivity corrector 511 outputs the value of the conductivity corrected by the temperature correction to the conductivity determiner 512.

Ｋ２５＝Ｋｔ／［１＋α（ｔ−２５）］… （１）
ここで、Ｋ２５は２５℃における導電率、Ｋｔはｔ℃における導電率、αは温度係数（例えば、２．０％／℃）である。K 25 = K t / [1 + α (t−25)] (1)
Here, K 25 is the conductivity at 25 ° C., K t is the conductivity at t ° C., and α is the temperature coefficient (for example, 2.0% / ° C.).

導電率判定部５１２は、導電率補正部５１１により温度補正された導電率（以下、単に「導電率」と称する場合がある）に基づき、導電率が所定の条件を満たすか否かを判定する。「所定の条件」とは、例えば、冷却装置６の定常運転時（電力変換装置５の定常運転時）に、ヒートシンク１２の内部に冷却水を流すことができるレベルまで冷却水の導電率が低いこと示す条件である。例えば、導電率判定部５１２は、導電率計３３によって測定されて温度補正された導電率について、単位時間当たりの変化率を算出する。そして、導電率判定部５１２は、導電率の単位時間当たりの変化率と、記憶部５２に予め記憶された閾値とを比較し、導電率の単位時間当たりの変化率が閾値以下（例えば１％以下）の場合に、導電率に関する値が所定の条件を満たすと判定する。導電率判定部５１２は、導電率に関する判定結果を、流量制御部５１３、および情報出力部５１４に出力する。   The conductivity determining unit 512 determines whether or not the conductivity satisfies a predetermined condition based on the conductivity corrected by the conductivity correcting unit 511 (hereinafter, may be simply referred to as “conductivity”). . The “predetermined condition” means, for example, that the conductivity of the cooling water is low enough to allow the cooling water to flow inside the heat sink 12 during the steady operation of the cooling device 6 (at the time of the steady operation of the power conversion device 5). This is a condition that indicates that: For example, the conductivity determining unit 512 calculates a rate of change per unit time for the conductivity measured by the conductivity meter 33 and temperature-corrected. Then, the conductivity determining unit 512 compares the rate of change of the conductivity per unit time with a threshold value stored in the storage unit 52 in advance, and determines that the rate of change of the conductivity per unit time is equal to or less than the threshold value (for example, 1%). In the following case, it is determined that the value related to the electrical conductivity satisfies a predetermined condition. The conductivity determining unit 512 outputs a determination result regarding the conductivity to the flow control unit 513 and the information output unit 514.

なお、「導電率に関する値が所定の条件を満たす」とは、導電率の単位時間当たりの変化率が閾値以下に低下することに限定されない。「導電率に関する値が所定の条件を満たす」とは、冷却水の導電率が閾値以下に低下すること、冷却水の電気抵抗率が閾値以上に上昇すること、冷却水の電気抵抗率の単位時間当たりの変化率が閾値以下に低下すること、または、冷却水の導電率もしくは電気抵抗率の単位時間当たりの変化量が閾値以下に低下することなどでもよい。   Note that “a value relating to the conductivity satisfies a predetermined condition” is not limited to the case where the rate of change of the conductivity per unit time falls below a threshold. "The value relating to the electrical conductivity satisfies a predetermined condition" means that the electrical conductivity of the cooling water decreases below a threshold, the electrical resistivity of the cooling water increases above the threshold, and the unit of the electrical resistivity of the cooling water. The rate of change per unit time may be reduced below the threshold, or the amount of change in the electrical conductivity or electrical resistivity of the cooling water per unit time may be reduced below the threshold.

流量制御部５１３は、導電率判定部５１２の判定結果に基づき、流量調整バルブ３５を制御する。例えば、流量制御部５１３は、冷却装置６の定常運転時に、冷却水がヒートシンク１２の内部を定格流量（第１流量）以上で流れるように流量調整バルブ３５の設定を切り替える。「冷却水が定格流量以上で流れるように設定する」とは、冷却水が定格流量で流れるように設定される場合も含む。例えば、冷却水の定格流量が１００Ｌ／ｍｉｎの場合、「冷却水が定格流量以上で流れるように設定する」とは、冷却水が１００Ｌ／ｍｉｎの流量で流れるように設定される場合と、冷却水が１１０Ｌ／ｍｉｎの流量で流れるように設定される場合とのいずれの場合も含む。一方で、流量制御部５１３は、冷却水の導電率に関する値が前記所定の条件を満たさない場合に、冷却水がヒートシンク１２の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で流れる流量（第２流量）になるように流量調整バルブ３５の設定を切り替える。   The flow control unit 513 controls the flow control valve 35 based on the determination result of the conductivity determination unit 512. For example, the flow control unit 513 switches the setting of the flow control valve 35 so that the cooling water flows inside the heat sink 12 at a rated flow rate (first flow rate) or more during the steady operation of the cooling device 6. “Setting so that the cooling water flows at the rated flow rate or more” includes the case where the cooling water is set to flow at the rated flow rate. For example, when the rated flow rate of the cooling water is 100 L / min, “setting so that the cooling water flows at the rated flow rate or more” means that the cooling water is set to flow at the flow rate of 100 L / min, Both cases where water is set to flow at a flow rate of 110 L / min are included. On the other hand, when the value relating to the conductivity of the cooling water does not satisfy the predetermined condition, the flow rate control unit 513 determines that the cooling water flows through the inside of the heat sink 12 at a speed lower than the first flow rate that is the flow rate at the rated flow rate. The setting of the flow rate adjusting valve 35 is switched so that the flow rate (second flow rate) flows at two flow rates.

ここで、「流速」とは、ヒートシンク１２の流路１２ａの内表面（冷却水との接触面）での流速を意味する。また一般的に、冷却水の流速と流量との間には相関関係がある。すなわち、電力変換装置５に流れる流量とヒートシンク１２の流路１２ａの内表面（冷却水との接触面）での流速との間には相関関係がある。このため、冷却水の流速の制御は、冷却水の流量を制御する（例えば流量の設定を切り替える）ことで行うことができる。なお以下の説明では、冷却水の流量を制御することで結果的に冷却水の流速が変更されることを、「冷却水の流速を制御する」と述べる場合がある。   Here, the “flow velocity” means the flow velocity at the inner surface (the contact surface with the cooling water) of the flow path 12 a of the heat sink 12. In general, there is a correlation between the flow rate of the cooling water and the flow rate. That is, there is a correlation between the flow rate flowing through the power conversion device 5 and the flow rate at the inner surface (the contact surface with the cooling water) of the flow path 12a of the heat sink 12. Therefore, the flow rate of the cooling water can be controlled by controlling the flow rate of the cooling water (for example, by switching the setting of the flow rate). In the following description, changing the flow rate of the cooling water as a result of controlling the flow rate of the cooling water may be referred to as “controlling the flow rate of the cooling water”.

「第１流速」は、電力変換装置５に冷却水を定格流量（第１流量）供給した場合におけるヒートシンク１２の流路１２ａの内表面（冷却水との接触面）での冷却水の流速である。「定格流量（第１流量）」とは、電力変換装置５が定格運転をする場合に電力変換装置５を冷却するために必要な冷却水の流量に対し所定のマージンをもって設定される流量である。一方で、「第２流速」は、電力変換装置５に流れる冷却水の流量が第１流量よりも少ない第２流量の場合におけるヒートシンク１２の流路１２ａの内表面（冷却水との接触面）での冷却水の流速である。   The “first flow rate” is the flow rate of the cooling water on the inner surface (the contact surface with the cooling water) of the flow path 12a of the heat sink 12 when the cooling water is supplied to the power converter 5 at a rated flow rate (first flow rate). is there. The “rated flow rate (first flow rate)” is a flow rate set with a predetermined margin with respect to the flow rate of the cooling water necessary to cool the power conversion device 5 when the power conversion device 5 performs the rated operation. . On the other hand, the “second flow rate” refers to the inner surface of the flow path 12a of the heat sink 12 (the contact surface with the cooling water) when the flow rate of the cooling water flowing through the power converter 5 is the second flow rate smaller than the first flow rate. Is the flow rate of the cooling water.

例えば、流量制御部５１３は、流量調整バルブ３５の開度を定常運転時に比べて小さくすることで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を定常運転時に比べて少なくし、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を前記第２流速にする。本実施形態の場合、流量制御部５１３は、流量調整バルブ３５の開度を定常運転時に比べて小さくすることで、主配管２１から分岐配管２７に流入してイオン除去部２８を通る冷却水の割合を定常運転時に比べて高くする。これにより、流量制御部５１３は、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を定常運転時に比べて少なくし、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を前記第２流速にする。   For example, the flow control unit 513 reduces the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 by reducing the opening of the flow control valve 35 as compared with the steady operation, as compared with the steady operation. The flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 is set to the second flow rate. In the case of the present embodiment, the flow rate control unit 513 reduces the opening of the flow rate control valve 35 as compared with that during the normal operation, so that the cooling water flowing from the main pipe 21 into the branch pipe 27 and passing through the ion removing unit 28 is provided. The ratio is set higher than that in the normal operation. Accordingly, the flow control unit 513 reduces the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 as compared with the time of the steady operation, and sets the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 to the second flow rate. .

ここで、ヒートシンク１２の内部における不働態皮膜の形成と、冷却水による流動腐食について説明する。ヒートシンク１２の内部では、冷却水に含まれる金属イオンと酸素とが反応し、ヒートシンク１２内の流路１２ａの内面にＡｌ２Ｏ３のような不働態皮膜（酸化膜）が形成される。このような不働態皮膜がヒートシンク１２の流路１２ａの内面で所定の厚さまで成長すると、不働態皮膜が安定し、ヒートシンク１２を形成する金属材料から冷却水に金属イオンが溶け出しにくくなる。その結果、冷却水のイオン濃度が上がりにくくなる。一方で、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の速度が大きいと、冷却水による流動腐食の進行速度が大きくなり、不働態皮膜が前記所定の厚さまで成長する前に不働態皮膜が冷却水の流動腐食によって削られる事象が生じる。その結果、ヒートシンク１２を形成する金属材料から冷却水に金属イオンが溶け出しやすい状態が続く場合がある。Here, the formation of the passive film inside the heat sink 12 and the flow corrosion by the cooling water will be described. Inside the heat sink 12, metal ions contained in the cooling water react with oxygen to form a passive film (oxide film) such as Al 2 O 3 on the inner surface of the flow path 12a in the heat sink 12. When such a passive film grows to a predetermined thickness on the inner surface of the flow path 12a of the heat sink 12, the passive film becomes stable and metal ions from the metal material forming the heat sink 12 hardly dissolve into the cooling water. As a result, the ion concentration of the cooling water hardly increases. On the other hand, when the speed of the cooling water flowing inside the heat sink 12 is high, the flow rate of the flow corrosion due to the cooling water is high, and the passive film flows before the passive film grows to the predetermined thickness. An event occurs that is abraded by corrosion. As a result, a state in which metal ions easily melt out of the metal material forming the heat sink 12 into the cooling water may continue.

本実施形態では、前記第２流速は、ヒートシンク１２内の流路１２ａの内面で不働態皮膜が成長する速度が、冷却水の流動腐食によって前記不働態皮膜が削られる速度よりも大きくなる流速に設定される。このような流速は、事前の試験により、ヒートシンク１２の材質や冷却装置６の使用環境などに応じて予め求められている。なお、流速と流量との関係は、事前の試験により予め求めておくことができる。   In the present embodiment, the second flow rate is a flow rate at which the speed at which the passive film grows on the inner surface of the flow path 12a in the heat sink 12 is higher than the speed at which the passive film is cut by the flowing corrosion of the cooling water. Is set. Such a flow rate is obtained in advance by a test in advance according to the material of the heat sink 12, the use environment of the cooling device 6, and the like. The relationship between the flow velocity and the flow rate can be obtained in advance by a test.

本実施形態では、流量制御部５１３は、第１流量計３１の測定結果を、第１流量計３１から受け取る。流量制御部５１３は、第２流量計３２の測定結果を、第２流量計３２から受け取る。流量制御部５１３は、例えば、第１流量計３１の測定結果から第２流量計３２の測定結果を差し引くことで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を算出する。流量制御部５１３は、第１および第２の流量計３１，３２の測定結果から算出された流量に基づき、流量調整バルブ３５を制御する。例えば、流量制御部５１３は、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を予め設定された第１目標流量値に近付けるように流量調整バルブ３５を制御することで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を第１流速に制御する。一方で、流量制御部５１３は、主配管２１からヒートシンク１２に流入する冷却水の流量を、予め設定された第２目標流量値に近付けるように流量調整バルブ３５を制御することで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を第２流速に制御する。   In the present embodiment, the flow control unit 513 receives the measurement result of the first flow meter 31 from the first flow meter 31. The flow controller 513 receives the measurement result of the second flow meter 32 from the second flow meter 32. The flow control unit 513 calculates the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 by, for example, subtracting the measurement result of the second flow meter 32 from the measurement result of the first flow meter 31. The flow controller 513 controls the flow control valve 35 based on the flow calculated from the measurement results of the first and second flow meters 31 and 32. For example, the flow rate control unit 513 controls the flow rate adjustment valve 35 so that the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 approaches a first target flow rate value set in advance. The flow rate of the cooling water flowing inside is controlled to the first flow rate. On the other hand, the flow rate control unit 513 controls the flow rate adjustment valve 35 so that the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 approaches a second target flow rate value set in advance. The flow rate of the cooling water flowing inside is controlled to the second flow rate.

なおこれに代えて、流量制御部５１３は、流量調整バルブ３５の開度を、予め設定された第１目標開度に近付けるように流量調整バルブ３５を制御することで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を第１流速に制御してもよい。一方で、流量制御部５１３は、流量調整バルブ３５の開度を、予め設定された第２目標開度に近付けるように流量調整バルブ３５を制御することで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を第２流速に制御してもよい。   Instead of this, the flow control unit 513 controls the flow control valve 35 so that the opening of the flow control valve 35 approaches the preset first target opening, thereby flowing inside the heat sink 12. The flow rate of the cooling water may be controlled to the first flow rate. On the other hand, the flow rate control unit 513 controls the flow rate adjustment valve 35 so that the opening degree of the flow rate adjustment valve 35 approaches the second target opening degree that is set in advance, and thereby the cooling water flowing inside the heat sink 12. The flow rate may be controlled to the second flow rate.

また、流量制御部５１３は、流量調整バルブ３５の制御に関する情報（例えば流量調整バルブ３５の開度を示す情報など）を情報出力部５１４に出力する。   In addition, the flow control unit 513 outputs information related to control of the flow control valve 35 (for example, information indicating the opening degree of the flow control valve 35) to the information output unit 514.

情報出力部５１４は、導電率判定部５１２から受け取る導電率に関する判定結果と、流量制御部５１３から受け取る流量調整バルブ３５の制御に関する情報とのうち少なくとも一方に基づき、所定の情報または信号を生成し、生成した情報または信号を冷却装置６の外部に出力する。例えば、情報出力部５１４から出力される情報または信号は、冷却装置６の所定の状態を、外部装置であるユーザインターフェイス装置Ｕ（例えば表示装置）に表示させるまたは通知するための情報または信号である。「所定の状態」は、例えば、冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たしたこと（第２流量での運転を終了して良い状態であること）や、定格流量（第１流量）への冷却水の流量の切り替えが完了したこと（冷却装置６の準備運転を完了したこと）などである。   The information output unit 514 generates predetermined information or a signal based on at least one of the determination result regarding the conductivity received from the conductivity determination unit 512 and the information regarding the control of the flow control valve 35 received from the flow control unit 513. , And outputs the generated information or signal to the outside of the cooling device 6. For example, the information or signal output from the information output unit 514 is information or a signal for displaying or notifying a predetermined state of the cooling device 6 on a user interface device U (for example, a display device) which is an external device. . The “predetermined state” means, for example, that the value relating to the conductivity of the cooling water satisfies a predetermined condition (the operation at the second flow rate may be terminated) or the rated flow rate (the first flow rate) The switching of the flow rate of the cooling water to the cooling device has been completed (the preparation operation of the cooling device 6 has been completed).

次に、本実施形態の制御部５１により実行される処理の流れの一例について説明する。図３は、導電率が閾値以下の冷却水を水道水から得るための処理の流れの一例を示すフローチャートである。このような処理は、例えば、電力変換装置５を新しく設置する時、または定期保守時などにおいて行われる。   Next, an example of a flow of a process executed by the control unit 51 of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing flow for obtaining cooling water having a conductivity equal to or less than a threshold value from tap water. Such a process is performed, for example, when newly installing the power converter 5 or at the time of regular maintenance.

説明の前提として、冷却装置６は組み立てられており、主配管２１がヒートシンク１２に接続されている。水道水は、例えばタンク２３を介して冷却装置６の内部およびヒートシンク１２の流路１２ａに充填されている。この段階では、水道水の導電率は、前記閾値よりも高い。   As a premise of the explanation, the cooling device 6 is assembled, and the main pipe 21 is connected to the heat sink 12. Tap water is filled into the inside of the cooling device 6 and the flow path 12 a of the heat sink 12 via, for example, a tank 23. At this stage, the conductivity of the tap water is higher than the threshold.

まず、制御部５１は、冷却装置６の定常運転に先立ち、水道水の導電率を低下させるための準備運転を行う。例えば、制御部５１は、準備運転の初期値として予め設定された前記第２目標流量値（または第２目標開度）に基づいて流量調整バルブ３５の設定を切り替える。これにより、制御部５１は、準備運転を開始し、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流量を定常運転時に比べて少ない第２流量に制御する（Ｓ１０１）。その結果、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速が第２流速になる。このとき、主配管２１を流れる冷却水の一部は、第２配管部２１Ｂから分岐配管２７に流入する。分岐配管２７に流入した冷却水は、イオン除去部２８によりイオンが交換され、導電率が下がる。これにより、主配管２１を循環する冷却水の導電率は、徐々に低下する。   First, the control unit 51 performs a preparation operation for reducing the conductivity of tap water before the steady operation of the cooling device 6. For example, the control unit 51 switches the setting of the flow adjustment valve 35 based on the second target flow value (or the second target opening) set in advance as an initial value of the preparation operation. As a result, the control unit 51 starts the preparatory operation, and controls the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 to a second flow rate smaller than that in the normal operation (S101). As a result, the flow velocity of the cooling water flowing inside the heat sink 12 becomes the second flow velocity. At this time, a part of the cooling water flowing through the main pipe 21 flows into the branch pipe 27 from the second pipe section 21B. Ions are exchanged in the cooling water flowing into the branch pipe 27 by the ion removing unit 28, and the conductivity is reduced. Thus, the conductivity of the cooling water circulating in the main pipe 21 gradually decreases.

制御部５１は、単位時間毎に、導電率計３３の測定結果から導電率を取得し、取得した導電率に対して温度計３４の検出結果に基づく温度補正を行う（Ｓ１０２）。「単位時間」は、例えば１０分であるが、数秒でもよく、数分でもよい。そして、制御部５１は、１つ前のサンプリング時に得られて温度補正後の導電率と、今回のサンプリング時に得られた温度補正後の導電率とに基づき、導電率の単位時間当たりの変化率を算出する（Ｓ１０３）。   The control unit 51 acquires the conductivity from the measurement result of the conductivity meter 33 for each unit time, and performs temperature correction on the acquired conductivity based on the detection result of the thermometer 34 (S102). The “unit time” is, for example, 10 minutes, but may be several seconds or several minutes. Then, the control unit 51 determines the rate of change of the conductivity per unit time based on the conductivity obtained at the previous sampling and after temperature correction and the conductivity after temperature correction obtained at the current sampling. Is calculated (S103).

次に、制御部５１は、導電率の単位時間当たりの変化率と、予め設定された閾値とを比較し、導電率の単位時間当たりの変化率が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。制御部５１は、導電率の単位時間当たりの変化率が閾値以下でない場合（Ｓ１０４のＮＯ）、Ｓ１０２の前に戻り、Ｓ１０２〜Ｓ１０４の処理を、単位時間毎に繰り返す。   Next, the control unit 51 compares the rate of change of the conductivity per unit time with a preset threshold value, and determines whether the rate of change of the conductivity per unit time is equal to or less than the threshold value ( S104). When the rate of change of the conductivity per unit time is not equal to or smaller than the threshold (NO in S104), the control unit 51 returns to before S102 and repeats the processing of S102 to S104 for each unit time.

一方で、制御部５１は、導電率の単位時間当たりの変化率が閾値以下である場合、流量調整バルブ３５の開度を徐々に大きくするように、流量調整バルブ３５を制御する（Ｓ１０５）。これにより、制御部５１は、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を徐々に増加させる。制御部５１は、定常運転の目標流量値として予め設定された前記第１目標流量値（または前記第１目標開度）に基づいて流量調整バルブ３５の設定を切り替えることで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流量を第１流量（または第１流量よりも大きな流量）にする（Ｓ１０６）。例えば、制御部５１は、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流量が定常運転時の流量である第１流量になるまで流量調整バルブ３５の開度を徐々に大きくする。その結果、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速が第１流速になる。制御部５１は、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流量が第１流量に達した場合、冷却装置６の準備運転が完了したことを示す情報を、外部装置６に表示させるまたは通知する（Ｓ１０７）。そして、制御部５１は、冷却装置６を準備運転から定常運転に移行させる（Ｓ１０８）。その後、制御部５１は、ヒートシンク１２の内部を冷却水が第１流速（または第１流速よりも早い速度）で流れる状態で定常運転を続ける。   On the other hand, when the rate of change of the conductivity per unit time is equal to or less than the threshold, the control unit 51 controls the flow control valve 35 so as to gradually increase the opening of the flow control valve 35 (S105). Thereby, the control unit 51 gradually increases the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12. The control unit 51 switches the setting of the flow control valve 35 based on the first target flow value (or the first target opening) preset as the target flow value of the steady operation, so that the inside of the heat sink 12 is switched. The flow rate of the flowing cooling water is set to a first flow rate (or a flow rate larger than the first flow rate) (S106). For example, the control unit 51 gradually increases the opening degree of the flow control valve 35 until the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 reaches the first flow rate which is the flow rate in the steady operation. As a result, the flow velocity of the cooling water flowing inside the heat sink 12 becomes the first flow velocity. When the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 reaches the first flow rate, the control unit 51 causes the external device 6 to display or notify information indicating that the preparation operation of the cooling device 6 has been completed (S107). ). Then, the control unit 51 shifts the cooling device 6 from the preparation operation to the steady operation (S108). Thereafter, the control unit 51 continues the steady operation in a state where the cooling water flows at the first flow rate (or a speed higher than the first flow rate) inside the heat sink 12.

図４は、本実施形態で説明した冷却装置６を用いた実験結果の一例を示す。図４は、水道水を冷却装置６に供給して冷却装置６を準備運転することで、水道水の導電率を低下させる実験例を示す。なお、本実験例で用いられたヒートシンク１２は、アルミニウム合金製である。図４に示すように、本冷却装置６では、準備運転の開始から冷却水の導電率が低下し、１時間を待たずして導電率が目標値に近い低い値となる。そして、準備運転の開始から約２〜３時間で、導電率の単位時間当たりの変化率が予め設定された閾値以下になり、定常運転に移行することができる状態になる。   FIG. 4 shows an example of an experimental result using the cooling device 6 described in the present embodiment. FIG. 4 shows an experimental example in which tap water is supplied to the cooling device 6 and the cooling device 6 is preliminarily operated to reduce the conductivity of the tap water. The heat sink 12 used in this experimental example is made of an aluminum alloy. As shown in FIG. 4, in the present cooling device 6, the conductivity of the cooling water decreases from the start of the preparatory operation, and the conductivity becomes a low value close to the target value without waiting for one hour. Then, in about 2 to 3 hours from the start of the preparatory operation, the rate of change of the conductivity per unit time becomes equal to or less than a preset threshold value, and the state can be shifted to the steady operation.

以上のような構成の冷却装置６によれば、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。ここで、冷却装置を含む装置を新規に設置する場合や定期点検などで冷却装置から冷却水を抜いた場合、導電率が所定値以下の冷却水を新たに調達する必要がある。しかしながら、このような冷却水の調達は容易でないことが多い。このような場合は、比較的容易に調達できる水道水を冷却装置に供給し、冷却装置を運転することで、冷却装置に設けられたイオン除去部の作用によって冷却水の導電率を徐々に低下させる作業が行われる。このような作業により、必要な冷却水を準備することができる。しかしながら、このような作業は、長時間（例えば丸１日）を要することがある。この作業を行っている間は、電気装置を使用することが困難になる。   According to the cooling device 6 configured as described above, the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced. Here, when a device including a cooling device is newly installed, or when cooling water is drained from the cooling device for periodic inspection or the like, it is necessary to newly procure cooling water having a conductivity equal to or less than a predetermined value. However, it is often difficult to procure such cooling water. In such a case, by supplying tap water, which can be relatively easily procured, to the cooling device and operating the cooling device, the conductivity of the cooling water gradually decreases due to the action of the ion removing unit provided in the cooling device. Work is performed. By such an operation, necessary cooling water can be prepared. However, such an operation may take a long time (for example, a full day). During this operation, it becomes difficult to use the electrical device.

一方で、本実施形態の冷却装置６は、定常運転時では、冷却水がヒートシンク１２の内部を第１流速で流れるように流量調整バルブ３５を制御し、冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合には、冷却水がヒートシンク１２の内部を前記第１流速よりも遅い第２流速で流れるように流量調整バルブ３５を制御する制御部５１を有する。このような構成によれば、導電率を低下させたい場合に、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を定常運転時に比べて抑えることで、冷却水の流動腐食によって金属イオンが冷却水に溶け出すことを抑制した状態で、イオン除去部２８により冷却水に含まれるイオンを取り除くことができる。これにより、イオン除去部２８をより有効に機能させることができ、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。   On the other hand, the cooling device 6 of the present embodiment controls the flow control valve 35 so that the cooling water flows through the inside of the heat sink 12 at the first flow rate during the steady operation, and the value related to the conductivity of the cooling water becomes a predetermined value. When the condition is not satisfied, the control unit 51 controls the flow rate adjustment valve 35 so that the cooling water flows inside the heat sink 12 at a second flow rate lower than the first flow rate. According to such a configuration, when it is desired to lower the conductivity, the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 is suppressed as compared with the time of the steady operation, so that the metal ions dissolve in the cooling water due to the flow corrosion of the cooling water. The ions contained in the cooling water can be removed by the ion removing unit 28 in a state where the discharge is suppressed. Thereby, the ion removing unit 28 can function more effectively, and the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced.

本実施形態では、前記第２流速は、冷却水がヒートシンク１２の内部を流れる場合に、ヒートシンク１２の流路１２ａの内面で不働態皮膜が成長する速度が、冷却水の流動腐食によって前記不働態皮膜が削られる速度よりも大きくなる流速である。このような構成によれば、冷却水の流動腐食の進行を抑え、ヒートシンク１２の流路１２ａの内面で不働態皮膜を所定の厚さまで成長させることができる。ヒートシンク１２の流路の内面で不働態皮膜が所定の厚さまで成長すると、ヒートシンク１２を形成する金属材料から冷却水に溶け出すイオンの量を大きく減少させることができる。これにより、イオン除去部２８をさらに有効に機能させることができ、冷却水の導電率をさらに効率的に低下させることができる。   In the present embodiment, when the cooling water flows through the inside of the heat sink 12, the speed at which the passive film grows on the inner surface of the flow path 12 a of the heat sink 12 depends on the passive corrosion caused by the flowing corrosion of the cooling water. The flow rate is greater than the rate at which the film is shaved. According to such a configuration, the progress of the flow corrosion of the cooling water can be suppressed, and the passive film can be grown to a predetermined thickness on the inner surface of the flow path 12 a of the heat sink 12. When the passive film grows to a predetermined thickness on the inner surface of the flow path of the heat sink 12, the amount of ions that dissolve into the cooling water from the metal material forming the heat sink 12 can be greatly reduced. Thereby, the ion removing unit 28 can function more effectively, and the conductivity of the cooling water can be more efficiently reduced.

本実施形態では、制御部５１は、定常運転に先立つ準備運転において冷却水がヒートシンク１２の内部を前記第２流速で流れるように流量調整バルブ部３５を制御する。そして、その後、制御部５１は、冷却水の導電率に関する値が前記所定の条件を満たした場合に、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を徐々に増やして冷却水がヒートシンク１２の内部を前記第１流速で流れるように流量調整バルブ３５を制御する。このような構成によれば、冷却装置６を含む装置を新規に設置する場合や定期点検などで冷却装置６から冷却水を抜いた場合であっても、水道水から短時間で導電率が所定値以下の導電率を得ることができる。これにより、冷却装置６を含む装置の新設や点検作業の作業負担を低減することができる。   In the present embodiment, the control unit 51 controls the flow rate adjusting valve unit 35 so that the cooling water flows inside the heat sink 12 at the second flow rate in the preparation operation prior to the steady operation. Then, after that, when the value related to the conductivity of the cooling water satisfies the predetermined condition, the control unit 51 gradually increases the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 to reduce the cooling water. The flow control valve 35 is controlled so as to flow at the first flow rate inside the heat sink 12. According to such a configuration, even when a device including the cooling device 6 is newly installed, or when the cooling water is drained from the cooling device 6 for a periodic inspection, the conductivity can be reduced to a predetermined value from the tap water in a short time. Conductivity below the value can be obtained. Thereby, the work load of new installation and inspection work including the cooling device 6 can be reduced.

本実施形態では、制御部５１は、冷却水の導電率が閾値以下に低下した場合、冷却水の電気抵抗率が閾値以上に上昇した場合、冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の変化率が閾値以下に低下した場合、または、冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の変化量が閾値以下に低下した場合に、前記所定の条件が満たされたと判定する。このような構成によれば、導電率に関する値を制御部５１によって容易に監視し、冷却装置６を上記準備運転から平常運転に移行させる判定を自動で行うことができる。   In the present embodiment, when the conductivity of the cooling water drops below the threshold, when the electrical resistivity of the cooling water rises above the threshold, the control unit 51 changes the conductivity of the cooling water or the rate of change of the electrical resistivity. It is determined that the predetermined condition is satisfied when the temperature falls below the threshold value or when the amount of change in the conductivity or the electrical resistivity of the cooling water falls below the threshold value. According to such a configuration, it is possible to easily monitor the value related to the conductivity by the control unit 51 and automatically determine whether to shift the cooling device 6 from the preparation operation to the normal operation.

本実施形態では、流量制御部５１３は、定常運転時に比べて主配管２１から分岐配管２７に流入してイオン除去部２８を通る冷却水の割合を多くすることで、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を前記第２流速にする。このような構成によれば、ヒートシンク１２の内部を流れる冷却水の流速を定常運転時に比べて遅くしてイオンの溶け出しを抑制するとともに、主配管２１からイオン除去部２８により多くの冷却水を導くことで、イオン除去部２８によるイオンの除去量を増加させることができる。これにより、イオン除去部２８をさらに有効に機能させることができ、冷却水の導電率をさらに効率的に低下させることができる。   In the present embodiment, the flow rate control unit 513 increases the ratio of the cooling water flowing from the main pipe 21 to the branch pipe 27 and passing through the ion removing unit 28 as compared with the time of the steady operation, so that the cooling water flowing inside the heat sink 12 is cooled. The flow rate of water is set to the second flow rate. According to such a configuration, the flow rate of the cooling water flowing inside the heat sink 12 is made slower than in the normal operation to suppress the dissolution of ions, and more cooling water is supplied from the main pipe 21 to the ion removing unit 28. By leading, the amount of ions removed by the ion removing unit 28 can be increased. Thereby, the ion removing unit 28 can function more effectively, and the conductivity of the cooling water can be more efficiently reduced.

ここで、ヒートシンク１２が銅よりもイオン化傾向が大きい金属またはその金属の合金で形成されている場合、冷却水に対するイオンの溶け出しの速度が大きく、水道水を冷却装置に供給して定常運転時の流速で冷却装置内を循環させても、冷却水の導電率が低下しにくい場合がある。しかしながら、本実施形態のように冷却水がヒートシンク１２の内部を流れる流速を定常運転時に比べて低速な第２流速にすることで、ヒートシンク１２が銅よりもイオン化傾向が大きい金属またはその金属の合金で形成されている場合であっても、冷却水の導電率を低下させることができる。   Here, when the heat sink 12 is formed of a metal having an ionization tendency greater than that of copper or an alloy of the metal, the rate of dissolution of ions in the cooling water is high, and the tap water is supplied to the cooling device during normal operation. Even when the cooling water is circulated in the cooling device, the conductivity of the cooling water may not easily decrease. However, by setting the flow rate of the cooling water to flow inside the heat sink 12 to the second flow rate lower than that in the normal operation as in the present embodiment, the heat sink 12 is made of a metal having a greater ionization tendency than copper or an alloy of the metal. Even when the cooling water is formed, the conductivity of the cooling water can be reduced.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、流量調整バルブ３５が主配管２１に代えて分岐配管２７に設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a flow control valve 35 is provided in the branch pipe 27 instead of the main pipe 21. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.

図５は、本実施形態の冷却装置６を含むドライブシステム１の一例を示す図である。本実施形態では、流量調整バルブ３５は、分岐配管２７に設けられている。例えば、流量調整バルブ３５は、分岐配管２７において、分岐部ｃ２とイオン除去部２８の間に設けられている。流量調整バルブ３５は、その開度を変更することで、主配管２１から分岐配管２７に流入する冷却水の流量を調整し、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２に流入する冷却水の流量を調整可能である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the drive system 1 including the cooling device 6 according to the present embodiment. In the present embodiment, the flow control valve 35 is provided in the branch pipe 27. For example, the flow control valve 35 is provided between the branch part c2 and the ion removing part 28 in the branch pipe 27. The flow control valve 35 adjusts the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 to the branch pipe 27 by changing the opening thereof, and as a result, the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 to the heat sink 12. Is adjustable.

本実施形態では、制御装置３６は、導電率判定部５１２の判定結果に基づき、流量調整バルブ３５を制御する。例えば、制御装置３６は、流量調整バルブ３５の開度を定常運転時に比べて大きくすることで、主配管２１から分岐配管２７に流入する冷却水の流量を多くし、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を少なくする。制御装置３６は、冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たした場合に、流量調整バルブ３５の開度を徐々に小さくすることで、主配管２１から分岐配管２７に流入する冷却水の流量を徐々に少なくし、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を徐々に多くする。   In the present embodiment, the control device 36 controls the flow rate adjustment valve 35 based on the determination result of the conductivity determination unit 512. For example, the control device 36 increases the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 to the branch pipe 27 by increasing the opening of the flow control valve 35 compared to that during the normal operation, and as a result, the main pipe 21 The flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from below is reduced. When the value related to the conductivity of the cooling water satisfies a predetermined condition, the control device 36 gradually reduces the opening of the flow control valve 35 so that the cooling water flowing from the main pipe 21 to the branch pipe 27 is reduced. The flow rate is gradually reduced, and as a result, the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 is gradually increased.

このような構成によっても、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。   Even with such a configuration, the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、流量調整バルブ３５の開度に代えてポンプ２２Ａ，２２Ｂの回転数が制御されることで冷却水の流速が調整される点で第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that the flow rate of the cooling water is adjusted by controlling the rotation speed of the pumps 22A and 22B instead of the opening of the flow control valve 35. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.

図６は、本実施形態の冷却装置６を含むドライブシステム１の一例を示す図である。ポンプ２２Ａ，２２Ｂの各々は、例えば、冷却水を押し出す駆動体（例えば回転体または往復移動体）を有する。例えば、制御装置３６は、ポンプ２２Ａ，２２Ｂに駆動電力を供給するインバータ（例えばＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）インバータ）に制御指令を送ることで、ポンプ２２Ａ，２２Ｂの駆動体の駆動量（例えば回転体の回転速度、または往復移動体の移動量もしくは移動速度）を変更することができる。これにより、制御装置３６は、主配管２１を流れる冷却水の流速を変更可能である。ポンプ２２Ａ，２２Ｂの各々は、「流量調整部」の一例である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the drive system 1 including the cooling device 6 according to the present embodiment. Each of the pumps 22A and 22B has, for example, a driving body (for example, a rotating body or a reciprocating moving body) for pushing out cooling water. For example, the control device 36 sends a control command to an inverter (for example, a VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) inverter) that supplies drive power to the pumps 22A and 22B, thereby driving the driving bodies (for example, rotating) of the driving bodies of the pumps 22A and 22B. The rotation speed of the body, or the moving amount or moving speed of the reciprocating moving body) can be changed. Thereby, the control device 36 can change the flow velocity of the cooling water flowing through the main pipe 21. Each of the pumps 22A and 22B is an example of a “flow rate adjustment unit”.

本実施形態では、制御装置３６は、導電率判定部５１２の判定結果に基づき、ポンプ２２Ａ，２２Ｂを制御する。例えば、制御装置３６は、ポンプ２２Ａ，２２Ｂの駆動体の駆動量を定常運転時に比べて小さくすることで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を小さくする。制御装置３６は、冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たした場合に、ポンプ２２Ａ，２２Ｂの駆動体の駆動量を徐々に大きくすることで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を徐々に多くする。   In the present embodiment, the control device 36 controls the pumps 22A and 22B based on the determination result of the conductivity determining unit 512. For example, the control device 36 reduces the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 by reducing the driving amount of the driving bodies of the pumps 22A and 22B as compared with that during the normal operation. When the value relating to the conductivity of the cooling water satisfies a predetermined condition, control device 36 gradually increases the driving amount of the driving body of pumps 22 </ b> A and 22 </ b> B to flow from main pipe 21 into heat sink 12. Gradually increase the flow rate of cooling water.

このような構成によっても、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。   Even with such a configuration, the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced.

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、流量調整バルブ３５が主配管２１に代えてバイパス配管６１に設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a flow control valve 35 is provided in a bypass pipe 61 instead of the main pipe 21. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.

図７は、本実施形態の冷却装置６を含むドライブシステム１の一例を示す図である。本実施形態では、冷却装置６は、バイパス配管６１と、バイパス配管６１に設けられた流量調整バルブ３５とを有する。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the drive system 1 including the cooling device 6 according to the present embodiment. In the present embodiment, the cooling device 6 has a bypass pipe 61 and a flow control valve 35 provided in the bypass pipe 61.

バイパス配管６１は、主配管２１から分岐している。例えば、バイパス配管６１は、第２配管部２１Ｂにおいて、分岐部ｃ２とヒートシンク１２との間の位置で第２配管部２１Ｂから分岐している。一方で、バイパス配管６１は、第１配管部２１Ａにおいて、合流部ｃ３とヒートシンク１２との間の位置で第１配管部２１Ａに合流している。バイパス配管６１は、第２配管部２１Ｂを通る冷却水の一部を、ヒートシンク１２の内部を通さずに、第１配管部２１Ａに戻す。ただし、バイパス配管６１の位置は、上記例に限定されない。バイパス配管６１には、イオン除去部２８は設けられていない。バイパス配管６１は、「別の分岐配管」の一例である。   The bypass pipe 61 branches off from the main pipe 21. For example, the bypass pipe 61 branches from the second pipe part 21B at a position between the branch part c2 and the heat sink 12 in the second pipe part 21B. On the other hand, the bypass pipe 61 joins the first pipe section 21A at a position between the junction c3 and the heat sink 12 in the first pipe section 21A. The bypass pipe 61 returns a part of the cooling water passing through the second pipe section 21B to the first pipe section 21A without passing through the inside of the heat sink 12. However, the position of the bypass pipe 61 is not limited to the above example. The bypass pipe 61 is not provided with the ion removing unit 28. The bypass pipe 61 is an example of “another branch pipe”.

流量調整バルブ３５は、その開度を変更することで、主配管２１からバイパス配管６１に流入する冷却水の流量を調整し、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を調整可能である。   The flow rate adjusting valve 35 adjusts the flow rate of the cooling water flowing into the bypass pipe 61 from the main pipe 21 by changing the opening thereof, and as a result, the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21. Is adjustable.

本実施形態では、制御装置３６は、導電率判定部５１２の判定結果に基づき、流量調整バルブ３５を制御する。例えば、制御装置３６は、流量調整バルブ３５の開度を定常運転時に比べて大きくすることで、主配管２１からバイパス配管６１に流入する冷却水の流量を多くし、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を少なくする。制御装置３６は、冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たした場合に、流量調整バルブ３５の開度を徐々に小さくすることで、主配管２１からバイパス配管６１に流入する冷却水の流量を徐々に少なくし、その結果として、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量を徐々に多くする。   In the present embodiment, the control device 36 controls the flow rate adjustment valve 35 based on the determination result of the conductivity determination unit 512. For example, the controller 36 increases the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the bypass pipe 61 by increasing the opening of the flow rate control valve 35 compared to that during the normal operation, and as a result, the main pipe 21 The flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from below is reduced. When the value related to the conductivity of the cooling water satisfies a predetermined condition, the controller 36 gradually reduces the opening of the flow control valve 35 so that the cooling water flowing from the main pipe 21 into the bypass pipe 61 is reduced. The flow rate is gradually reduced, and as a result, the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe 21 into the heat sink 12 is gradually increased.

このような構成によっても、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。   Even with such a configuration, the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced.

以上、いくつかの実施形態について説明したが、実施形態は、上記例に限定されない。例えば、第１から第４の実施形態では、制御装置３６からの制御指令によって流量調整バルブ３５やポンプ２２Ａ，２２Ｂが流量を調整する例について説明した。ただし、流量調整バルブ３５やポンプ２２Ａ，２２Ｂによる流量の調整は、手動で行われてもよい。例えば、オペレータが手動でバルブを開くことや、バルブの制御装置またはポンプの制御装置に対してオペレータが入力操作を行うことで、主配管２１からヒートシンク１２の内部に流入する冷却水の流量が調整されてもよい。   Although some embodiments have been described above, the embodiments are not limited to the above examples. For example, in the first to fourth embodiments, an example has been described in which the flow rate adjusting valve 35 and the pumps 22A and 22B adjust the flow rate according to a control command from the control device 36. However, the adjustment of the flow rate by the flow rate adjustment valve 35 and the pumps 22A and 22B may be performed manually. For example, when the operator manually opens the valve or performs an input operation on the valve control device or the pump control device, the flow rate of the cooling water flowing into the heat sink 12 from the main pipe 21 is adjusted. May be done.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、定常運転時に冷却水が金属部材の内部を定格流量以上で流れるようにし、前記冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合に、前記冷却水が前記金属部材の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で流れる流量になるようにすることで、冷却水の導電率を効率的に低下させることができる。   According to at least one embodiment described above, at the time of steady operation, the cooling water is caused to flow at the rated flow rate or more inside the metal member, and when the value related to the conductivity of the cooling water does not satisfy a predetermined condition, By setting the flow rate of the cooling water at a second flow rate lower than the first flow rate that is the flow rate at the rated flow rate inside the metal member, the conductivity of the cooling water can be efficiently reduced. it can.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

１…ドライブシステム、５…電力変換装置、６…冷却装置、１１…電力変換回路、１２…ヒートシンク（金属部材）、２１…主配管、２２Ａ，２２Ｂ…ポンプ（流量調整部）、２５…熱交換器、２７…分岐配管、２８…イオン除去部、３５…流量調整バルブ（流量調整部）、３６…制御装置、５１…制御部、６１…バイパス配管（別の分岐配管）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive system, 5 ... Power conversion device, 6 ... Cooling device, 11 ... Power conversion circuit, 12 ... Heat sink (metal member), 21 ... Main piping, 22A, 22B ... Pump (flow rate adjustment part), 25 ... Heat exchange Vessel, 27: branch pipe, 28: ion removing section, 35: flow control valve (flow control section), 36: control device, 51: control section, 61: bypass pipe (another branch pipe).

Claims (12)

冷却水を用いて電気装置を冷却する冷却装置であって、
前記電気装置が有する金属部材の内部と、前記冷却水を冷却する熱交換器との間で前記冷却水を循環させる主配管と、
前記主配管から分岐し、前記主配管を流れる前記冷却水の一部を前記金属部材の内部を通さずに前記主配管に戻す分岐配管と、
前記分岐配管に設けられたイオン除去部と、
前記主配管、前記分岐配管、または前記主配管から分岐した別の分岐配管に設けられ、前記主配管から前記金属部材の内部に流入する前記冷却水の流量を調整可能な流量調整部と、
定常運転時に前記冷却水が前記金属部材の内部を定格流量以上で流れるように前記流量調整部の設定を切り替え、前記冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合に、前記冷却水が前記金属部材の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で流れる流量になるように前記流量調整部の設定を切り替える制御部と、
を備えた冷却装置。A cooling device that cools an electric device using cooling water,
A main pipe that circulates the cooling water between a metal member of the electric device and a heat exchanger that cools the cooling water,
A branch pipe branched from the main pipe and returning a part of the cooling water flowing through the main pipe to the main pipe without passing through the inside of the metal member;
An ion removing unit provided in the branch pipe,
The main pipe, the branch pipe, or provided in another branch pipe branched from the main pipe, a flow rate adjustment unit capable of adjusting the flow rate of the cooling water flowing into the metal member from the main pipe,
The setting of the flow rate adjusting unit is switched so that the cooling water flows inside the metal member at a rated flow rate or more during a steady operation, and when the value related to the conductivity of the cooling water does not satisfy a predetermined condition, the cooling water is A control unit that switches the setting of the flow rate adjustment unit so that the inside of the metal member flows at a second flow rate that is lower than the first flow rate that is the flow rate at the rated flow rate.
Cooling device with. 前記第２流速は、前記冷却水が前記金属部材の内部を流れる状態で、前記金属部材内の流路の内面で不働態皮膜が成長する速度が、前記冷却水の流動腐食によって前記不働態皮膜が削られる速度よりも大きくなる流速である、
請求項１に記載の冷却装置。The second flow rate is such that the rate at which the passive film grows on the inner surface of the flow path in the metal member in a state where the cooling water flows through the inside of the metal member is the same as that of the passive film due to flow corrosion of the cooling water. Is a flow speed that is greater than the speed at which
The cooling device according to claim 1. 前記制御部は、前記定常運転に先立つ準備運転において、前記金属部材の内部を流れる前記冷却水の流量が、前記冷却水が前記金属部材の内部を前記第２流速で流れる流量になるように前記流量調整部を設定し、その後、前記冷却水の導電率に関する値が前記所定の条件を満たした場合に、前記主配管から前記金属部材の内部に流入する前記冷却水の流量を徐々に増やして前記冷却水が前記金属部材の内部を前記定格流量以上で流れるように前記流量調整部の設定を切り替える、
請求項１に記載の冷却装置。The control unit is configured such that, in a preparation operation prior to the steady operation, the flow rate of the cooling water flowing inside the metal member is such that the cooling water flows at the second flow rate inside the metal member at the second flow rate. Set the flow rate adjustment unit, and then, when the value related to the conductivity of the cooling water satisfies the predetermined condition, gradually increase the flow rate of the cooling water flowing from the main pipe to the inside of the metal member. Switching the setting of the flow rate adjusting unit so that the cooling water flows inside the metal member at the rated flow rate or more,
The cooling device according to claim 1. 前記制御部は、前記冷却水の導電率が閾値以下に低下した場合、前記冷却水の電気抵抗率が閾値以上に上昇した場合、前記冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の単位時間当たりの変化率が閾値以下に低下した場合、または、前記冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の単位時間当たりの変化量が閾値以下に低下した場合に、前記所定の条件が満たされたと判定する、
請求項３に記載の冷却装置。The controller may be configured such that when the conductivity of the cooling water falls below a threshold, when the electrical resistivity of the cooling water rises above a threshold, the conductivity or electrical resistivity of the cooling water changes per unit time. If the rate has dropped below a threshold, or if the amount of change per unit time of the conductivity or electrical resistivity of the cooling water has dropped below a threshold, it is determined that the predetermined condition has been satisfied,
The cooling device according to claim 3. 前記流量調整部は、前記主配管から前記分岐配管に流入して前記イオン除去部を通る前記冷却水の割合を定常運転時に比べて高くすることで、前記金属部材の内部を流れる前記冷却水の流量を前記冷却水が前記金属部材の内部を前記第２流速で流れる流量にする、
請求項１に記載の冷却装置。The flow rate adjusting unit increases the ratio of the cooling water flowing from the main pipe into the branch pipe and passing through the ion removing unit as compared with the time of the steady operation, so that the cooling water flowing inside the metal member. The flow rate is a flow rate at which the cooling water flows inside the metal member at the second flow rate.
The cooling device according to claim 1. 前記金属部材は、銅よりもイオン化傾向が大きい金属またはその金属の合金で形成されている、
請求項１に記載の冷却装置。The metal member is formed of a metal having a higher ionization tendency than copper or an alloy of the metal,
The cooling device according to claim 1. 電気装置が有する金属部材の内部と冷却水を冷却する熱交換器との間で前記冷却水を循環させる主配管と、前記主配管から分岐し、前記主配管を流れる前記冷却水の一部を前記金属部材の内部を通さず前記主配管に戻す分岐配管と、前記分岐配管に設けられたイオン除去部とを有し、定常運転時に前記冷却水が前記金属部材の内部を定格流量以上で流れる冷却装置において、冷却水の導電率を低下させる冷却水の処理方法であって、
前記冷却水の導電率に関する値が所定の条件を満たさない場合に、前記金属部材の内部を前記定格流量時の流速である第１流速よりも遅い第２流速で前記冷却水が流れるように前記冷却水の流量を設定する、
冷却水の処理方法。A main pipe that circulates the cooling water between the inside of the metal member of the electric device and a heat exchanger that cools the cooling water, and a part of the cooling water that branches off from the main pipe and flows through the main pipe. A branch pipe that returns to the main pipe without passing through the inside of the metal member, and an ion removing unit provided in the branch tube, and the cooling water flows through the inside of the metal member at a rated flow rate or more during a steady operation. In the cooling device, a method for treating cooling water for reducing the conductivity of the cooling water,
When the value related to the conductivity of the cooling water does not satisfy a predetermined condition, the cooling water flows through the inside of the metal member at a second flow rate lower than a first flow rate that is a flow rate at the rated flow rate. Set the cooling water flow rate,
Cooling water treatment method. 前記第２流速は、前記冷却水が前記金属部材の内部を流れる状態で、前記金属部材内の流路の内面で不働態皮膜が成長する速度が、前記冷却水の流動腐食によって前記不働態皮膜が削られる速度よりも大きくなる流速である、
請求項７に記載の冷却水の処理方法。The second flow rate is such that the rate at which the passive film grows on the inner surface of the flow path in the metal member in a state where the cooling water flows through the inside of the metal member is the same as that of the passive film due to flow corrosion of the cooling water. Is a flow speed that is greater than the speed at which
The method for treating cooling water according to claim 7. 前記定常運転に先立つ準備運転において、前記金属部材の内部を前記冷却水が前記第２流速で流れるように前記冷却水の流量を設定し、その後、前記冷却水の導電率に関する値が前記所定の条件を満たした場合に、前記主配管から前記金属部材の内部に流入する前記冷却水の流量を徐々に増やして前記金属部材の内部を前記冷却水が前記定格流量以上で流れるように前記冷却水の流量を変更する、
請求項７に記載の冷却水の処理方法。In the preparatory operation prior to the steady operation, the flow rate of the cooling water is set so that the cooling water flows at the second flow rate inside the metal member. When the condition is satisfied, the flow rate of the cooling water flowing into the metal member from the main pipe is gradually increased so that the cooling water flows inside the metal member at the rated flow rate or more. Change the flow rate of the
The method for treating cooling water according to claim 7. 前記冷却水の導電率が閾値以下に低下した場合、前記冷却水の電気抵抗率が閾値以上に上昇した場合、前記冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の単位時間当たりの変化率が閾値以下に低下した場合、または、前記冷却水の導電率若しくは電気抵抗率の単位時間当たりの変化量が閾値以下に低下した場合に、前記所定の条件が満たされたと判定する、
請求項９に記載の冷却水の処理方法。If the conductivity of the cooling water falls below a threshold, if the electrical resistivity of the cooling water rises above the threshold, the rate of change in conductivity or electrical resistivity of the cooling water per unit time falls below the threshold. If it has decreased, or if the amount of change per unit time of the electrical conductivity or electrical resistivity of the cooling water has decreased below a threshold, it is determined that the predetermined condition has been satisfied,
The method for treating cooling water according to claim 9. 前記主配管から前記分岐配管に流入して前記イオン除去部を通る前記冷却水の割合を定常運転時に比べて高くすることで、前記金属部材の内部を流れる前記冷却水の流量を前記冷却水が前記金属部材の内部を前記第２流速で流れる流量にする、
請求項７に記載の冷却水の処理方法。By increasing the ratio of the cooling water flowing from the main pipe to the branch pipe and passing through the ion removing unit as compared with the time of steady operation, the flow rate of the cooling water flowing inside the metal member is reduced by the cooling water. A flow rate at the second flow rate inside the metal member,
The method for treating cooling water according to claim 7. 前記金属部材は、銅よりもイオン化傾向が大きい金属またはその金属の合金で形成されている、
請求項７に記載の冷却水の処理方法。The metal member is formed of a metal having a higher ionization tendency than copper or an alloy of the metal,
The method for treating cooling water according to claim 7.
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