WO2008068834A1

WO2008068834A1 - 発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置

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Publication number: WO2008068834A1
Application number: PCT/JP2006/324192
Authority: WO
Inventors: Kouichi Ishikawa
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-06-12
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Abstract

　発熱体収納函の冷却に使用される冷却システムにおいて、交流電源投入時に、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに、電源トランスの巻線に備えた複数のタップを切換える発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置を提供する。そのために、交流電源の投入時に電源トランスの出力電圧を緩やかに上昇させる第１の抵抗器を電源トランスの２次側に設け、出力電圧である整流平滑した直流電圧Ｖ１を、第１のコンデンサーの充電時間を遅延させて、電源トランスに備えた複数のタップを自動で切り換えるタップ切換リレーを操作する電子制御装置を、出力電圧が許容電圧範囲を超える前に起動させる。

Description

明細書

発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、屋外に設置される函体構造物で内部に発熱体を有し、その発熱量が多ぐ例えば、冬季においても冷却を有し、また、温度により性能、寿命に大きく影響を受けるような精密な機器を有する函に関し、特にその発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、この種の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置には、発熱体収納函冷却装置に限らず、電源トランスに設けた複数のタップを、 2次側電圧の検出により切り換えるものがある。例えば、この種の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の例力特許文献 1に開示されている。

[0003] 以下、従来の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置について、図 11、図 12、図 13および図 14を参照しながら説明する。

[0004] 図 11〜図 14に示すように、発熱体収納函 201を冷却する発熱体収納函冷却装置 202は、内気温を外気に廃熱する熱交換部としての熱交換器 203と、制御部としての第 1のマイコン 204を搭載した電子制御装置 205と、電子制御装置 205により制御駆動される直流ファンモーター 206とを有して、る。

[0005] 発熱体収納函 201より発熱体収納函冷却装置 202に供給される交流電源 207は、電源トランス 208の 1次卷線間に接続される。この電源トランス 208の 2次卷線に設けた複数のタップを切り換えるためのタップ切換部としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーであるタップ切換リレー 209を備えている。また、ここでは中間タップが一つとして説明する。

[0006] タップ切換リレー 209のノーマル閉端子には、電源トランス 208の 2次卷線の一方の端子 bが接続され、このタップ切換リレー 209のノーマル開端子が中間タップ cに接続される。タップ切換リレー 209のコモン端子と電源トランス 208の 2次卷線のもう一方の端子 aが第 1のダイオードブリッジ 210に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサ一 211で平滑されて直流電圧 V2となって出力され、直流ファンモーター 206および電子制御装置 205に供給される。

[0007] 上記構成において、交流電源 207により電源トランス 208に印加される交流電圧 E 2から、電源トランス 208の 1次卷線と 2次卷線の卷数比によって決まる出力電圧の約 ,2倍となる直流電圧 V2が発生する。直流電圧 V2は、電源トランス 208の出力電圧を検出する出力電圧検出部としての第 4の抵抗器 212と第 5の抵抗器 213により分圧されて、第 1のマイコン 204のアナログ入力端子 AINに印加される。 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、直流電圧 V2の電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 209をオンさせるように、第 1のマイコン 204がリレー駆動回路 214に指令する。リレー駆動回路 214は、タップ切換リレー 209の接点をノーマル開側に切換え、電源トランス 208の 2次卷線の卷数が少なくなる状態に回路が切り換わり、電源トランス 208の 2次側の出力電圧が卷数比に従って下がり、直流電圧 V2の値も低下する

[0008] その後、交流電源 207の交流電圧 E2の変化などで直流電圧 V2が変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、直流電圧 V2の電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 209をオフさせるように、第 1のマイコン 204がリレー駆動回路 2 14に指令する。リレー駆動回路 214は、タップ切換リレー 209の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 208の 2次卷線の卷数が多くなる状態に回路が切り換わり、電源トランス 208の 2次側の出力電圧が卷数比に従って上がり、直流電圧 V2の値も上昇する。このように、交流電源 207の交流電圧 E2の変化に応じて直流電圧 V21が変化することになる力タップ切換リレー 209を直流電圧 V2の値に応じて動作させることで、電源トランス 208に設けた複数のタップの切換を行い、出力電圧である直流電圧 V2をあらかじめ決められた許容電圧範囲（ここでは 20〜29V)に収めている。

[0009] また、従来の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置としては、発熱体収納函冷却装置に限らず交流電源の交流電圧の値を検出して、その電圧値に応じて電源トランスに設けた複数のタップのうち適切なタップを選択するものも知られている。このような従来の電源安定化装置が、例えば、特許文献 2に記載されている。

[0010] 以下、このような従来の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置について、図 15 および図 16を参照しながら説明する。

[0011] 図 15および図 16に示すように、発熱体収納函冷却装置 302に供給される交流電源 307と電源トランス 308との間に、自動切換回路 315を設ける。この自動切換回路 315は、交流電源 307の交流電圧 E3を検出して、その電圧値に応じて電源トランス 308に設けた複数のタップのうち適切なものを一つ選択して、そのタップに前記交流電圧 E3が供給されるようにする。ここでは中間タップが 2つとして説明する。

[0012] 自動切換回路 315は、タップ選択リレー 316a、 316b, 316cと、交流電源 307の交流電圧 E3を検出する入力交流電圧検出部としての入力電圧検出装置 317と、リレ一駆動回路 314とから構成される。リレー駆動回路 314は、入力電圧検出装置 317 が検出する電圧値に応じて、電源トランス 308に設けた複数のタップのうち適切なタップを一つ選択して、それと交流電源 307とが接続されるようにタップ選択リレー 316 a〜cを駆動する。

[0013] 電源トランス 308の 2次側は、第 1のダイオードブリッジ 310に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサー 311で平滑されて、電源トランス 308の 1次卷線と 2次卷線の卷数比によって決まる出力電圧の約 2倍となる直流電圧 V3となり、直流ファンモ一ター 306および電子制御装置 305に接続される。また、公称電圧が 200Vから 25 0Vに至る、広範囲な交流電圧 E3の電圧値を検出する、入力交流電圧検出部としての入力電圧検出装置 317について、図 16を参照して説明する。入力電圧検出装置 317では、電圧トランス 318を交流電源 307に接続し、電圧トランス 318の 2次側出力電圧を第 2のダイオードブリッジ 319と第 2のコンデンサー 320で整流平滑する。この整流平滑した直流電圧 V4力第 2のマイコン 321のアナログ入力端子 AINに印加される。第 2のマイコン 321を駆動する電源 + 5Vは、直流電圧 V4を DCZDCコンパ一ター 322により変換して作られている。

[0014] 以上の構成により、交流電源 307の投入時に、直流電圧 V4が第 3の閾値 (例えば、交流電圧 E3が 220Vに相当する値)を下回ったらタップ選択リレー 316cを接点閉にさせるように、直流電圧 V4が第 3の閾値を上回り且つ第 4の閾値 (例えば、交流電圧 E3が 240Vに相当する値)を下回ったらタップ選択リレー 316bを接点閉にさせるように、直流電圧 V4が第 4の閾値を上回ったらタップ選択リレー 316aを接点閉にさせるように、第 2のマイコン 321がリレー駆動回路 314に指令する。

[0015] リレー駆動回路 314は、この指令に応じてタップ選択リレー 316a、 316b, 316cのどれか一つの接点を閉にし、直流電圧 V3を作る。その後、交流電源 307の交流電圧 E3の変化に応じて、直流電圧 V3および直流電圧 V4が変化し、第 3の閾値、第 4 の閾値との状況に応じてタップ選択リレー 316a、 316b, 316cの閉とする接点が切り換り、直流電圧 V3をあら力じめ決められた許容電圧範囲（ここでは 20〜29V)に収めている。

[0016] さらに、交流電源 307の交流電圧 E3が送配電システムなどの故障により、公称電圧値を超える値となり、直流電圧 V4が第 5の閾値 (例えば、交流電圧 E3が 275Vに相当する値）を越える過電圧となった場合、タップ選択リレー 316a、 316b, 316cの全ての接点を開にする。そして、電源トランス 308を交流電源 307より遮断し、直流電圧 V3が許容電圧範囲を越えて発熱体収納函冷却装置 302が破損などしな、ように、過電圧保護を行っている。

[0017] このような従来の、電源トランスに設けた複数のタップを 2次側電圧の検出により切り換える発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置では、交流電源が投入されると 1 秒も経ない間に、電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷線比で決定される出力電圧が発生する。この出力電圧は、電子制御装置が出力電圧値を検出し、タップを選択する動作をする前に発生する。このように、タップ切換リレーの動作が遅れるため、少なくとも数秒間は電源トランスに設けた複数のタップの内の一つに、接続が固定されてしまう。従って、電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷線比で決定される出力電圧力数秒間固定されて制御できず、交流電圧の入力値によっては許容電圧範囲を超えてしまうという課題があった。そこで、電源トランスの出力電圧が許容電圧範囲を超えることにより出力電圧に接続される直流ファンモーターや電子制御装置の破損を Iき起こすことがな、ように、制御することが要求されて、る。

[0018] また、上記の様に許容出力電圧範囲を超えることによる破損を防ぐための容易な方法としては、接続される直流ファンモーターや電子制御装置の許容印加電圧範囲を大きくして設計することとなる。すなわち、耐電圧が 1つ上位の部品を選定したり、あるいはそれぞれの装置に過電圧防止回路を設けるなどの手法が考えられる。しかしながら、これらの手法では、不要に装置の大型化やコストの上昇を招くという課題があり、これらの課題を解消したうえで、装置の小型化が求められている。

[0019] また、交流電源投入時、電源トランスの励磁電流として大きな突入電流が流れるので、交流電源の電源容量を十分用意する必要がある。換言すれば、電源容量の十分な設備でなければ使用できないという課題があり、交流電源投入時に発生する電源トランスの励磁電流を抑制することが求められて、る。

[0020] そして、従来の交流電源の出力電圧の値を検出して、その電圧値に応じて、電源トランスに設けた複数のタップのうち適切なタップを選択する、発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置では、送配電システムなどの故障により発生する公称電圧値を超える過電圧に対して、交流電圧の電圧値を検出する入力交流電圧検出部としての入力電圧検出装置自身は、過電圧に晒されるという課題があった。そこで、交流電源の過電圧により、入力電圧検出装置に破損がないように制御することが要求されている

[0021] また、上記のように交流電源の過電圧による入力電圧検出装置の破損を防ぐためぐための容易な方法としては、耐電圧が 1つ上位の部品を選定したり、あるいはそれぞれの装置に過電圧防止回路を設けるなどの手法が考えられる。し力しながら、これらの手法では、不要に装置の大型化やコストの上昇を招くという課題があり、これらの課題を解消したうえで、装置を小型化することが求められている。

[0022] また、交流電源の交流電圧の値を検出して初めて、電源トランスのタップと交流電源が接続されるので、自動切換回路で各種動作を行うためには、電源トランスの出力電圧力電源を供給することができず、自動切換回路内あるいは外部に別途電源回路を構成する必要があった。そこで、これらの課題を解決し、装置を小型化することが要求されている。

[0023] また、交流電源の過電圧時には、電源トランスへの通電が遮断されてしま、、電源トランスの出力電圧によって動作する冷却装置にとって中枢である、電子制御装置が動作できないという課題があった。そこで、交流電源の過電圧時においても、電子制御装置への通電が確保されることが要求されて、る。

[0024] また、交流電源の過電圧時に、過電圧保護動作を行って!/ヽることを外部に連絡できないという課題があり、交流電源の過電圧時に、過電圧保護動作を行っていることを外部に連絡することが要求されている。

特許文献 1 :特開平 5— 109172号公報

特許文献 2 :特開平 11一 155135号公報

発明の開示

[0025] 本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、交流電源投入時に出力電圧を許容電圧範囲内に収めることができ、装置の小型化ができるものである。また、交流電源の過電圧時でも出力電圧を許容電圧範囲に収めることができ、電子制御装置への通電を保つことができ、交流電源の突入電流を抑制することができるものである。さらに、交流電源の過電圧保護動作を外部に連絡することのできる、発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路を提供するものである。

[0026] 本発明の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置は、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置において、発熱体収納函より供給される出力電圧を変圧する電源トランスを設け、変圧された出力電圧を許容電圧範囲に収めるために電源トランスの卷線に複数のタップと、複数のタップを切り換えるタップ切換部と、変圧された出力電圧を検出する出力電圧検出部と、交流電源投入時に変圧された出力電圧の上昇を制限する遅延部を設けたことを特徴とするものである。

[0027] 交流電源投入時に変圧された出力電圧の上昇を制限する遅延部を設けたことにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることができる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる

[0028] また、他の発明は、遅延手段としての第 1の抵抗器を電源トランスの 2次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗値を下げるためのスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。

[0029] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。また、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗成分をなくすことができる。

[0030] また、他の発明は、変圧された出力電圧を整流平滑して直流電圧を出力する整流平滑部と、整流平滑部が出力する直流電圧を第 1の抵抗器とともに分圧する第 2の抵抗器を直流電圧の正極と負極間に設けたことを特徴とするものである。

[0031] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0032] また、他の発明は、第 1の抵抗器を電源トランスの出力部と整流平滑部を構成する整流素子とコンデンサーの間に設けたことを特徴とするものである。

[0033] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。また、整流平滑した直流電圧の回路に短絡のためのスィッチ素子を設けることができるので、負極を基準電位とした電子デバイスを駆動させることが容易となり、特に電圧駆動型電子デバイスを用いることで、その駆動電圧を少なくすることのできる、省ェネルギ一で延いては装置の小型化ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定ィ匕装置が得られる。

[0034] また、他の発明は、遅延部としての第 1の抵抗器を電源トランスの 1次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗成値を下げるためのスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。

[0035] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。また、交流電源投入時の励磁電流を抑えることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。また、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗成分をなくすことができる。

[0036] また、他の発明は、第 1の抵抗器の電源トランス側と交流電源の第 1の抵抗器を接続した相の反対側の相、すなわち、第 1の抵抗器を接続していない相との間に、交流電源の交流電圧を第 1の抵抗器とともに分圧する第 3の抵抗器を設けたことを特徴とするものである。

[0037] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができる

。また、交流電源投入時の励磁電流を抑えることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0038] また、他の発明は、交流電源の投入時に電源トランスの出力電圧が電源安定ィ匕装置に接続される電子制御装置の起動電圧となるように、電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷数比を設定したものである。

[0039] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることで、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができる

[0040] また、他の発明は、交流電源の投入後、交流電源の出力電圧が公称値より大きい場合に、第 1の抵抗器に並列に接続したスィッチ素子をオフさせる過電圧保護動作部を備えたことを特徴としたものである。

[0041] これにより、交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに、電源トランスの出力電圧を許容電圧範囲に収め、装置を過電圧から保護する過電圧保護動作ができる。それとともに、過電圧保護動作中であっても、別途電源回路を設けることなく電子制御装置に通電し続けることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0042] また、他の発明は、過電圧保護動作部が動作した際に、この過電圧保護動作部の動作を外部に視認させるための発光表示部を備えたことを特徴としたものである。

[0043] これにより、交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに、過電圧保護動作を行った際にサービスマンなどに視認させることができる。また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0044] また、他の発明は、過電圧保護動作部が動作した際に、この過電圧保護動作部の動作を外部に通知させるための第 2のスィッチ素子を備えたことを特徴としたものである。 [0045] これにより、交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに、過電圧保護動作を行った際に遠隔のオペレーシターなどに通知させることができる。また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0046] また、他の発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 1次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0047] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることができる。従つて、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0048] また、他の発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 2次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0049] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることができる。従つて、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0050] また、他の発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 1次卷線および 2次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0051] これにより、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることができる。従つて、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置が得られる。

[0052] 本発明によれば、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることができる。

従って、電源トランスの出力電圧を許容電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタツプを適切に切り換えることができる。また、交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設ける必要もなぐ交流電源力ゝらの装置の過電圧保護もできる、発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置を提供できる。

図面の簡単な説明 [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1の交流電源投入時における出力電圧である直流電圧 VIの時間の経過によるグラフである。

[図 3]図 3は本発明の実施の形態 1の出力電圧検出部の構成を示す回路図である。

[図 4]図 4は本発明の実施の形態 2の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 5]図 5は発明の実施の形態 3の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 6]図 6は本発明の実施の形態 4の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 7]図 7は本発明の実施の形態 5の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 8]図 8は本発明の実施の形態 6の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 9]図 9は本発明の実施の形態 7の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[図 10]図 10は本発明の実施の形態 8の発熱体収納函冷却装置の電源安定ィ匕装置の構成を示すブロック図である。

[図 11]図 11は従来の発熱体収納函冷却装置の構成図である。

[図 12]図 12は従来の発熱体収納函冷却装置の構成を示す構成図である。

[図 13]図 13は従来の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すプロック図である。

[図 14]図 14は従来の出力電圧検出部の構成を示す回路図である。

[図 15]図 15は従来の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すプロック図である。

[図 16]図 16は従来の入力電圧検出部の構成を示す回路図である。

符号の説明第 1の抵抗器

短絡リレー

第 2の抵抗器

電界効果トランジスター

トランジスター駆動回路

第 3の抵抗器

起動電圧端子切換リレー

発光ダイオード

異常発報リレー

異常発報信号伝送ケーブル

異常発報信号伝送ケーブル接続端子台発熱体収納函

発熱体収納函冷却装置

熱交換器

第 1のマイコン

電子制御装置

直流ファンモーター

交流電源

電源トランス

タップ切換リレー

a 第 1のタップ切換リレー

b 第 2のタップ切換リレー

第 1のダイオードブリッジ

第 1のコンデンサー

第 4の抵抗器

第 5の抵抗器

リレー駆動回路

入力電圧検出装置発明を実施するための最良の形態

[0055] 本発明は、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置において、発熱体収納函より供給される交流電源の出力電圧を変圧する電源トランスを設け、変圧された出力電圧を許容電圧範囲に収めるために電源トランスの卷線に複数のタップと、複数のタップを切り換えるタップ切換部と、変圧された出力電圧を検出する出力電圧検出部と、交流電源投入時に変圧された出力電圧の上昇を制限する遅延部を設けたことを特徴とするものである。

[0056] 交流電源投入時の出力電圧に対して、この出力電圧の上昇を制限する遅延部としての第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させることができる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えな、と、う作用を有する。

[0057] ここで、上記文中記載の緩や力な上昇とは、交流電源投入後、出力電圧検出部の起動する電圧 Viaに到達して出力電圧検出部に搭載の第 1のマイコンのプログラムが実行を開始し、出力電圧を検出しタップ切換手段が動作に移行するよりも早ぐ出力電圧が許容電圧範囲を超えてしまう場合があるという課題を克服するためのものである。例えば、出力電圧としての直流電圧 VIを時間変化の関数 vl (t)で表現すると、第 1の抵抗器の抵抗成分 R1と第 1のコンデンサーの静電容量 Cにより時定数 τ 1 =R1 X Cを用いて、 vl (t) =Vl X exp{ (- l/ T 1) X t}の関係式が成り立つ。これは、第 1のコンデンサーが指数関数的に充電されることを示し、交流電源の投入後、タップ切換部が数十秒後に動作できるような時間の経過を考慮した、出力電圧の発生の様子を示す。

[0058] また、本発明は、遅延部としての第 1の抵抗器を電源トランスの 2次側に設け、遅延終了後の通常動作時には第 1の抵抗器の抵抗値を下げるためにスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。

[0059] 交流電源投入時の出力電圧に対して第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサ一の充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えないという作用を有する。また、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗成分をなくすことができる。

[0060] また、本発明は、変圧された出力電圧を整流平滑して直流電圧を出力する整流平滑部と、整流平滑部が出力する直流電圧を第 1の抵抗器とともに分圧する第 2の抵抗器を直流電圧の正極と負極間に設けたことを特徴とするものである。

[0061] 交流電源投入時の出力電圧に対して第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサ一の充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えな!/ヽと!ヽぅ作用を有する。

[0062] また、本発明は、第 1の抵抗器を電源トランスの出力部と整流平滑部を構成する整流素子とコンデンサーの間に設けたことを特徴とするものである。

[0063] 交流電源投入時の出力電圧に対して第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサ一の充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えな!/ヽと!ヽぅ作用を有する。

[0064] また、本発明は、遅延部としての第 1の抵抗器を電源トランスの 1次側に設け、遅延終了後の通常動作時には第 1の抵抗器の抵抗成分をなくすためにスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。

[0065] 交流電源投入時の出力電圧に対して第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサ一の充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えず、また、交流電源投入時の突入電流である電源トランスの励磁電流を抑制するという作用を有する。また、遅延終了後の通常動作時にはこの第 1の抵抗器の抵抗成分をなくすことができる。

[0066] また、本発明は、第 1の抵抗器の電源トランス側と交流電源の第 1の抵抗器を接続した相の反対側の相、すなわち、第 1の抵抗器を接続していない相との間に、交流電源の交流電圧を第 1の抵抗器とともに分圧する第 3の抵抗器を設けたことを特徴とするものである。

[0067] 交流電源投入時の出力電圧に対して第 1の抵抗器を用いることで、第 1のコンデンサ一の充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させる。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えず、また、交流電源投入時の突入電流である電源トランスの励磁電流を抑制するという作用を有する。

[0068] また、本発明は、交流電源の投入時に電源トランスの出力電圧が安定ィ匕電源装置に接続される電子制御装置の起動電圧となるように、電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷数比を設定したものである。

[0069] 交流電源投入時に、出力電圧を電子制御装置の起動電圧のみを確保すべく低く出力するように、電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷数比を調整している。従って、出力電圧が許容電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し、出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができる。これによつて、出力電圧は許容電圧範囲を超えなヽとヽぅ作用を有する。

[0070] また、本発明は、交流電源の投入後、交流電源の出力電圧が公称値より大きい場合に、第 1の抵抗器に並列に接続したスィッチ素子をオフさせる過電圧保護動作部を備えたことを特徴としたものである。

[0071] 交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える過電圧に対して、第 1の抵抗器の抵抗成分による電圧降下を利用して、出力電圧を許容電圧範囲内に収め、電子制御装置への通電を別途電源装置を設けることなく正常化できるという作用を有する。

[0072] また、本発明は、過電圧保護動作部が動作した際に、この過電圧保護動作部の動作を外部に視認させるための発光表示部を備えたことを特徴としたものである。 [0073] 交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える過電圧に対して、過電圧保護動作を実施していることを、発光表示手段を点灯させることにより視認できるという作用を有する。

[0074] また、本発明は、過電圧保護動作部が動作した際に、この過電圧保護動作部の動作を外部に通知させるための第 2のスィッチ素子を備えたことを特徴とするものである

[0075] 交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える過電圧に対して

、過電圧保護動作動作を実施していることを、第 2のスィッチ素子により信号を伝送させて外部の機器や装置、システム等に知らせることができるという作用を有する。

[0076] また、本発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 1 次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0077] 出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので、出力電圧は許容電圧範囲を超えなヽとヽぅ作用を有する。

[0078] また、本発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 2 次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0079] 出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので、出力電圧が許容電圧範囲を超えなヽとヽぅ作用を有する。

[0080] また、本発明は、出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、電源トランスの 1 次卷線および 2次卷線に設けた複数のタップに接続したタップ切換部を動作させるものである。

[0081] 出力電圧を検出し、電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので、出力電圧は許容電圧範囲を超えなヽとヽぅ作用を有する。

[0082] 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

[0083] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1の、発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。図 2は、本発明の実施の形態 1の、交流電源投入時における出力電圧である直流電圧 VIの、時間の経過によるグラフである。図 3は、本発明の実施の形態 1の出力電圧検出部の構成を示す回路図である。 [0084] 図 1、図 2および図 3に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 107の一相は、電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップを切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーであるタップ切換リレー 109のコモン端子に接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップ (ここでは中間タップが一つとして説明する）の中間タップ bに接続され、タップ切換リレー 109のノーマル開端子は、電源トランス 108の 1次卷線の一方の端子 cに接続される。交流電源 107の他相は、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。電源トランス 108の 2次卷線が、出力電圧を全波整流するための第 1のダイオードブリッジ 110に接続され、電源トランス 108の 2次卷線の一方と第 1のダイオードブリッジ 110との間に、遅延手段としての第 1の抵抗器 1を接続する。この第 1の抵抗器 1と並列に、短絡手段としてのスイツチ素子である la接点型である短絡リレー 2を接続している。第 1のダイオードブリッジ 110の出力側には、電圧平滑用の第 1のコンデンサー 111を設け、平滑された直流電圧 VIが、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。第 1のコンデンサー 111と並列に、出力電圧分圧のための第 2の抵抗器 3を接続している。

[0085] 電子制御装置 105には、図 3に示す出力電圧検出部を備えている、この出力電圧検出部では、電源トランス 108の出力電圧検出部としての第 4の抵抗器 112と、第 5 の抵抗器 113と、第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動する、リレー駆動回路 114を接続している。

[0086] 上記構成において、交流電源 107の投入時、電源トランス 108に印加された交流電圧 E1により直流電圧 VIが発生する。しかし、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1 のコンデンサー 111の静電容量 Cとの時定数 τ 1 ( = C XR1)に従って、第 1のコンデンサ一 111の充電のための充電電流を第 1の抵抗器 1が制限することにより、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇する。

[0087] その電圧値は、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)で表される。

[0088] その後、直流電圧 VIの値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始め、第 4の抵抗器 11 2と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナ口グ入力端子 AINに印加される。 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、短絡リレー 2をオンさせるように、第 1のマイコン 1 04はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を閉にして第 1の抵抗器 1を短絡させて、時定数 τ 1を 0として第 1のコンデンサー 111 の充電を直ちに行うとともに、分圧比 R2Z (R1 +R2)を 1として速やかなる許容電圧範囲に、直流電圧 VIの上昇を行わせる。第 2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行し、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル開側に切換え、これによって、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0089] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 1 14に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、これによつて、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0090] ここで、上記文中記載の緩や力な上昇とは、交流電源 107の投入後、電子制御装置 105の起動する電圧 Viaに到達して、第 1のマイコン 104のプログラムが実行を開始し、出力電圧を検出し、タップ切換動作に移行するよりも早ぐ出力電圧が許容電圧範囲を超えてしまう場合がある課題を克服するためのものである。例えば、本実施の形態で記述したように、直流電圧 VIを時間変化の関数 vl (t)で表現すると、第 1 の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1のコンデンサー 111の静電容量 Cにより時定数 τ 1 =R1 X Cを用いて、 vl (t) =Vl X exp { ( - l/ T 1) X t}の関係式が成り立つ。これは、第 1のコンデンサー 111が指数関数的に充電されることを示し、交流電源 107の投入後、タップ切換リレー 109が数十秒後に動作できるような時間の経過を考慮した、出力電圧の発生の様子を示す。

[0091] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109をオンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作手段として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、短絡リレー 2をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を開とさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第²の抵抗器³の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)を発生させて直流電圧 VIの電圧を下げ、第 1の閾値を下回るようになる。第 1のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに短絡リレー 2をオンするように駆動させる。また、第 1の閾値を超えた場合に、この第 1の閾値を下回るまでタップ切換リレー 109をオンするように駆動させ、第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレー 109をオフするように駆動させる。また、タップ切換リレー 109をオンさせても第 1 の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる内容が、第 1 のマイコン 104にはプログラムされているものである。

[0092] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109は直流電圧 VIの値に応じて動作することで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。このようにして、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105が動作し続けることができる。

[0093] なお、本実施の形態では説明の便宜上、電源トランス 108の卷線の複数のタップを中間タップ 1個として説明した力 2個以上としても良い。また本内容は、以降の実施の形態の説明全てに共通する。

[0094] (実施の形態 2) 実施の形態 1と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。

[0095] 図 4は、本発明の実施の形態 2の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0096] 図 2および図 4に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 1 07の一相は、電源トランス 108の 1次卷線間に接続される。この電源トランス 108の 2 次卷線に設けた複数のタップ (ここでは中間タップが一つとして説明する）を切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーであるタップ切換リレ一 109のノーマル閉端子に、電源トランス 108の 2次卷線の一方の端子 bが接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル開端子力中間タップ cに接続される。タップ切換リレー 109のコモン端子力第 1の抵抗器 1を介して電源トランス 108の 2次卷線のもう一方の端子 aとともに、第 1のダイオードブリッジ 110に接続されて全波整流される。第 1のダイオードブリッジ 110の出力は、第 1のコンデンサー 111で平滑された直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。第 1の抵抗器 1には並列に la接点型である短絡リレー 2を接続しており、第 1のコンデンサー 111と並列に出力電圧分圧のための第 2の抵抗器 3を接続している。

[0097] 電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出手段としての第 4の抵抗器 112と第 5の抵抗器 113と前記第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 10 4の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動する、リレー駆動回路 1 14を接続している。

[0098] 上記構成において、交流電源 107の投入時、電源トランス 108に印加された交流電圧 E1により直流電圧 VIが発生する。しかし、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1 のコンデンサー 111の静電容量 Cとの時定数 τ 1 ( = C XR1)に従って、第 1のコンデンサ一 111の充電のための充電電流を第 1の抵抗器 1が制限することにより、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇する。

[0099] その電圧値は、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)で表される。

[0100] その後、直流電圧 VIの値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始め、第 4の抵抗器 11 2と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナ口グ入力端子 AINに印加される。 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、短絡リレー 2をオンさせるように、第 1のマイコン 1 04はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を閉にして第 1の抵抗器 1を短絡させて、時定数 τ 1を 0として第 1のコンデンサー 111 の充電を直ちに行うとともに、分圧比 R2Z (R1 +R2)を 1として速やかなる許容電圧範囲に、直流電圧 VIの上昇を行わせる。第 2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行し、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル開側に切換え、これによって、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0101] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 1 14に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、これによつて、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0102] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109オンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作手段として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、短絡リレー 2をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を開とさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第²の抵抗器³の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)を発生させて直流電圧 VIの電圧を下げ、第 1の閾値を下回るようになる。第 1のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに短絡リレー 2をオンするように駆動させる。また、第 1の閾値を超えた場合に、この第 1の閾値を下回るまでタップ切換リレー 109をオンするように駆動させ、第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレ一 109をオフするように駆動させる。またタップ切換リレー 109をオンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる内容が、第 1のマイコン 104にはプログラムされているものである。

[0103] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109を直流電圧 VIの値に応じて動作されることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。このようにして、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105が動作し続けることができる。

[0104] (実施の形態 3)

実施の形態 1、実施の形態 2と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。

[0105] 図 5は、本発明の実施の形態 3の発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路装置の構成を示すブロック図である。

[0106] 図 2および図 5に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 1 07の一相は、電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップ (ここでは中間タップがーつとして説明する）を切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C 接点型である第 1のタップ切換リレー 109aのコモン端子に接続される。この第 1のタップ切換リレー 109aのノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線に設けた中間タップ bに接続され。第 1のタップ切換リレー 109aのノーマル開端子は、電源トランス 108の 1次卷線に設けた一方の端子 cに接続され。交流電源 107の他相は、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。電源トランス 108の 2次卷線に設けた複数のタップ (ここでは中間タップが一つとして説明する）を切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C接点型である第 2のタップ切換リレー 109bのノ一マル閉端子に、電源トランス 108の 2次卷線に設けた一方の端子 |8が接続される。この第 2のタップ切換リレー 109bのノーマル開端子が、中間タップ γに接続される。第 2のタップ切換リレー 109bのコモン端子が、第 1の抵抗器 1を介して電源トランス 1 08の 2次卷線のもう一方の端子 aと第 1のダイオードブリッジ 110に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサー 111で平滑された直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。

[0107] 第 1の抵抗器 1には、並列に la接点型である短絡リレー 2を接続しており、第 1のコンデンサー 111と並列に出力電圧分圧のための第 2の抵抗器 3を接続して、る。電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出手段としての第 4の抵抗器 1 12と、第 5の抵抗器 113と、第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動する、リレー駆動回路 114を接続している。

[0108] 上記構成において、交流電源 107の投入時、電源トランス 108に印加された交流電圧 E1により直流電圧 VIが発生する。しかし、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1 のコンデンサー 111の静電容量 Cとの時定数 τ 1 ( = C X R1)に従って、第 1のコンデンサ一 111の充電のための充電電流を第 1の抵抗器 1が制限することにより、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇する。

[0109] その電圧値は、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)で表される。

[0110] その後、直流電圧 VIの値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始め、第 4の抵抗器 11 2と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナ口グ入力端子 AINに印加される。 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、短絡リレー 2をオンさせるように、第 1のマイコン 1 04はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を閉にして第 1の抵抗器 1を短絡させて、時定数 τ 1を 0として第 1のコンデンサー 111 の充電を直ちに行うとともに、分圧比 R2Z (R1 +R2)を 1として速やかに許容電圧範囲に、直流電圧 VIの上昇を行わせる。第 2の閾値を越えた遅延終了後、直流電圧 V 1を許容電圧範囲に収める通常動作に移行し、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 V 1の電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちに第 1のタップ切換リレー 109aをオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、第 1のタップ切換リレー 109aの接点をノーマル開側に切換え、これによつて、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108 の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0111] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が前記第 1の閾値を上回ったら、直ちに第 2のタップ切換リレー 109b をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、第 2のタップ切換リレー 109bの接点をノーマル開側に切換え、電源トランス 108の 2次卷線の卷数が少なくなるタップに回路が切り換わり、これによつて、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0112] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで、直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちに第 2のタップ切換リレー 109bをオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、第 2のタップ切換リレー 109bの接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 2次卷線の卷数が多くなるタップに回路が切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0113] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となることがある。このような場合、直流電圧 VIも上昇し、第 1のタップ切換リレー 109aおよび第 2のタップ切換リレー 109bをオンしても、 AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまう。この場合、過電圧保護動作部として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、短絡リレー 2をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を開とさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3との分圧比 R2Z (Rl +R2)を発生させて直流電圧 VIの電圧を下げ、第 1の閾値を下回るようになる。第 1のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに短絡リレー 2をオンするように駆動させる。また、第 1の閾値を超えた場合に、この第 1の閾値を下回るまで第 1のタップ切換リレー 109aおよび第 2のタップ切換リレー 109bを順次オンするように駆動させる。第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまで第 2のタップ切換リレー 109bおよび第 1のタップ切換リレー 109aを順次オフするように駆動させる。また、第 1のタップ切換リレー 109aおよび第 2のタップ切換リレー 109bを順次オンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる内容力第 1のマイコン 104にはプログラムされているものである。

[0114] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力第 1のタップ切換リレー 109aおよび第 2のタップ切換リレー 109bを直流電圧 VIの値に応じて動作されることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。このようにして、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなく、目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105が動作し続けることができる。

[0115] なお、本実施の形態では説明の便宜上、電源トランス 108の卷線の複数のタップを 1次側、 2次側のそれぞれの中間タップを 1個として説明したが、 2個以上としても良い。

[0116] (実施の形態 4)

実施の形態 1から実施の形態 3と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。

[0117] 図 6は、本発明の実施の形態 4の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0118] 図 2および図 6に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 1 07の一相は、電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップを切り換えるタップ切換部としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーであるタップ切換リレー 109のコモン端子に接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップ (ここでは中間タップが一つとして説明する）の中間タップ bに接続されるタップ切換リレー 109のノーマル開端子は、電源トランス 10 8の 1次卷線の一方の端子 cに接続される。交流電源 107の他相は、電源トランス 10 8の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。電源トランス 108の 2次卷線力出力電圧を全波整流するための第 1のダイオードブリッジ 110に接続され、第 1のダイオードブリッジ 110の出力側の正極と電圧平滑用の第 1のコンデンサー 111との間に、遅延手段としての第 1の抵抗器 1を接続する。この第 1の抵抗器 1と並列に、短絡手段としてのスィッチ素子である電界効果トランジスター 4を接続する。この電界効果トランジスタ一 4のゲート端子と第 1のダイオードブリッジ 110の出力側の負極との間には、トランジスター駆動回路 5が接続される。これによつて、第 1のコンデンサー 111の充電電位が直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。第 1のコンデンサー 111と並列に、出力電圧分圧のための第 2の抵抗器 3を接続している。電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出手段としての第 4の抵抗器 112と、第 5の抵抗器 113と、第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動するリレー駆動回路 114を接続している。

[0119] 上記構成において、交流電源 107の投入時、電源トランス 108に印加された交流電圧 E1により直流電圧 VIが発生する。しかし、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1 のコンデンサー 111の静電容量 Cとの時定数 τ 1 ( = C XR1)に従って、第 1のコンデンサ一 111の充電のための充電電流を第 1の抵抗器 1が制限することにより、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇する。

[0120] その電圧値は、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3の抵抗成分 R2との分圧比 R2Z (Rl +R2)で表される。

[0121] その後、直流電圧 VIの値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始め、第 4の抵抗器 11 2と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナ口グ入力端子 AINに印加される。 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、電界効果トランジスター 4をオンさせるように、第 1 のマイコン 104はトランジスター駆動回路 5に指令する。リレー駆動回路 114は、電界効果トランジスター 4をオンさせて第 1の抵抗器 1を短絡させて、時定数 τ 1を 0として第 1のコンデンサー 111の充電を直ちに行うとともに、分圧比 R2Z (R1 +R2)を 1として速やかに許容電圧範囲に、直流電圧 VIの上昇を行わせる。第 2の閾値を越えた遅延終了後、直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行し、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル開側に切換え、これによって、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0122] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 1 14に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、これによつて、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0123] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109をオンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作手段として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、電界効果トランジスタ一 4をオフさせるようにトランジスター駆動回路 5に指令する。トランジスター駆動回路 5は、電界効果トランジスター 4をオフさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 2の抵抗器 3との分圧比 R2Z (Rl +R2)を発生させて直流電圧 VIの電圧を下げ、第 1の閾値を下回るようになる。第 1のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AIN の電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに電界効果トランジスター 4をオンするように駆動させる。また、第 1の閾値を超えた場合に、この第 1の閾値を下回るまでタップ切換リレー 109をオンするように駆動させ、第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレー 109をオフするように駆動させる。また、タップ切換リレー 109をオンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、電界効果トランジスター 4 をオフするように駆動させる内容力第 1のマイコン 104にはプログラムされているものである。

[0124] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の出力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109を直流電圧 VIの値に応じて動作されることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。従って、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105が動作し続けることができる。

[0125] なお、本実施の形態では、電源トランス 108に設けた複数のタップを 1次卷線で説明したが、実施の形態 2あるいは実施の形態 3で説明した様に、 2次卷線、または 1次卷線と 2次卷線の両方に設けた場合でも作用および効果に差は生じない。また、短絡手段としてのスィッチ素子を電界効果トランジスター 4とした力 IGBTやバイポーラ形トランジスターの様な、ノーマルオフ形デバイスとしても作用および効果に差がなヽ。さらには、電界効果トランジスターの動作を、単純なオンあるいはオフ動作として説明したが、半導体デバイス特有の高速にオンオフさせて、第 1の抵抗器 1の見かけ上の抵抗成分を自在に変化させ、第 1のコンデンサー 111の充電時間に変化を付けることも可能である。

[0126] (実施の形態 5)

実施の形態 1から実施の形態 4と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。

[0127] 図 7は、本発明の実施の形態 5の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0128] 図 2および図 7に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 1 07の一相力遅延手段としての第 1の抵抗器 1を介して、電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップを切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C 接点型リレーであるタップ切換リレー 109のコモン端子に接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップ（ここでは中間タップが一つとして説明する）の中間タップ bに接続される。タップ切換リレー 109のノーマル開端子は、電源トランス 108の 1次卷線の一方の端子 cに接続される。交流電源 107の他相は、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。第 1の抵抗器 1と並列に、短絡手段としてのスィッチ素子である、 la接点型である短絡リレー 2を接続する。電源トランス 108の 2次側は、第 1のダイオードブリッジ 11 0に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサー 111で平滑されて、電源トランス 1 08の 1次卷線と電源トランス 108の 2次卷線の卷数比よりなる出力電圧の約 2倍となる直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出手段としての第 4の抵抗器 112と、第 5の抵抗器 113と、第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動するリレー駆動回路 114を接続している。

上記構成において、交流電源 107の投入時、第 1の抵抗器 1により電源トランス 10 8の励磁電流が制限され、電源トランス 108の 2次卷線の出力電圧が通常より低くゆつくりと上昇することとなる。直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇し、直流電圧 VIの値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始める。第 4の抵抗器 112と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナログ入力端子 A INに印加される。第 1のマイコン 104は、 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、短絡リレー 2をオンさせるようにリレー駆動回路 114に指令し、短絡リレー 2の接点を閉にして第 1の抵抗器 1を短絡させる。これによって、電源トランス 108の励磁電流を制限している第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1を無効とさせて、規定の 1次卷線と 2次卷線の卷数比による出力電圧を得るとともに、第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 IIにより起きる電圧降下 (I1 XR1)を防ぐ。以上の動作により、第 2の閾値を越えた遅延終了後、直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行する。また、第 1のマイコン 104は、 AINの電圧が第 1の閾値（例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をォンさせるようにリレー駆動回路 114に指令し、タップ切換リレー 109の接点をノーマル開側に切換える。これによつて、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。その後、交流電源 107の交流出力電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104は、リレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 109は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0130] ここで、交流電源 107の交流出力電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109をオンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作部として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、短絡リレー 2をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を開とさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R 1と第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 11との電圧降下 (II XR1)により、電源トランス 108に印加される交流電圧が下がる。そうすると、電源トランス 108の 1次卷線と 2次卷線の卷線比が一定のために、電源トランスの出力電圧が下がり、直流電圧 VIが下がり、第 1の閾値を下回るようになる。第 1 のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに短絡リレー 2をオンするように駆動させる。また、第 1のマイコン 104は、第 1の閾値を超えた場合に、この第 1の閾値を下回るまでタップ切換リレー 109をォンするように駆動させ、第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレー 109をオフするように駆動させる。また、タップ切換リレー 109をオンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる内容が、第 1のマイコン 104にはプログラムされているものである。

[0131] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109を直流電圧 VIの値に応じて動作させることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。従って、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105は動作し続けることができる。

[0132] なお、本実施の形態では、電源トランス 108に設けた複数のタップを 1次卷線で説明したが、実施の形態 2あるいは実施の形態 3で説明したように、 2次卷線、または 1 次卷線と 2次卷線の両方に設けた場合でも、作用および効果に差はない。

[0133] (実施の形態 6)

実施の形態 1、実施の形態 5と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。

[0134] 図 8は、本発明の実施の形態 6の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0135] 図 2および図 8に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 1 07の一相力遅延手段としての第 1の抵抗器 1を介して、電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップを切り換えるタップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C 接点型リレーであるタップ切換リレー 109のコモン端子に接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線に設けた複数のタップ（ここでは中間タップが一つとして説明する）の中間タップ bに接続される。タップ切換リレー 109のノーマル開端子は、電源トランス 108の 1次卷線の一方の端子 cに接続される。交流電源 107の他相は、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。第 1の抵抗器 1と並列に、短絡手段としてのスィッチ素子である、 la接点型である短絡リレー 2を接続する。タップ切換リレー 109のコモン端子と電源トランス 108の 1 次卷線のコモン端子 _aの間に、交流電圧分圧部としての第 3の抵抗器 6を接続する。電源トランス 108の 2次側は、第 1のダイオードブリッジ 110に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサー 111で平滑されて、電源トランス 108の 1次卷線と電源トランス 108の 2次卷線の卷数比よりなる出力電圧の約 2倍となる直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出部としての第 4の抵抗器 112と、第 5の抵抗器 1 13と、第 1のマイコン 104が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動するリレー駆動回路 114を接続している。

上記構成において、交流電源 107の投入時、第 1の抵抗器 1により電源トランス 10 8の励磁電流が制限され、電源トランス 108の 2次卷線の出力電圧が通常より低くゆつくりと上昇することとなる。さらに、交流電圧 E1は、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 3の抵抗器 6の抵抗成分 R3とにより分圧比 R3/ (Rl +R3)で分圧される。この分圧された交流電圧力電源トランス 108の 1次卷線コモン端子 aと中間タップ bに印加され、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇する。そして、直流電圧 VI の値が電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始め、第 4の抵抗器 112と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナログ入力端子 AINに印加され。 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に短絡リレー 2をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114 に指令し、短絡リレー 2の接点を閉にして第 1の抵抗器 1を短絡させる。このようにして、電源トランス 108の励磁電流を制限している第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1を無効とさせて、規定の 1次卷線と 2次卷線の卷数比による出力電圧を得るとともに、第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 IIにより起きる電圧降下 (II XR1)を防ぐ。以上の動作により、第 2の閾値を越えた遅延終了後、直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行し、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回つたら、直ちにタップ切換リレー 109をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 109は、タップ切換リレー 109の接点をノ一マル開側に切り換えて、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧は卷数比により下がる。その後、交流電源 1 07の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2 の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレ一駆動回路 109は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧は卷数比により上がる。

[0137] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109をオンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作手段として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、短絡リレー 2をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、短絡リレー 2の接点を開とさせ、交流電圧 E1が、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 IIとの電圧降下 (II XR1)により減少する。そして、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 3の抵抗器 6の抵抗成分 R3とにより分圧比 R3/ (Rl +R3)で分圧させた交流電圧 (El - (I1 XR3) ) / (Rl +R3)を、電源トランス 108の 1次卷線コモン端子 aと中間タップ bに印加し、電源トランス 108の 1次卷線と 2次卷線の卷線比が一定のために電源トランス 108の出力電圧は下がる。それによつて、直流電圧 VIが下がり、第 1の閾値を下回るようになる。このとき、直流電圧 VIが第 2の閾値を下回った場合、第 1のマイコン 104は第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 IIを減少させ、電源トランス 108の 1次卷線コモン端子 aと中間タップ bに印加する交流電圧 (El— (II XR3) ) / (Rl +R3)の値を上げるために、直流ファンモーター 106の回転数を下げたり動作を停止するように、直流ファンモーター 106をコントロールする。第 1のマイコン 104 は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに短絡リレー 2をオンするように駆動させ、また、タップ切換リレー 109をオンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる。また、第 1 のマイコン 104は、 AINの電圧が第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレー 109をオフするように駆動させ、この動作を行っても第 2の閾値を下回るような場合は、直流ファンモーターン 10106の回転数を落としたり停止させたりする内容が、第 1のマイコ 4にはプログラムされて!/、るものである。

[0138] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109を直流電圧 VIの値に応じて動作されることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができる。従って、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIは決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105が動作し続けることができる。

[0139] なお、本実施の形態では、電源トランス 108に設けた複数のタップを 1次卷線で説明したが、実施の形態 2あるいは実施の形態 3で説明した様に、 2次卷線、または 1次卷線と 2次卷線の両方に設けた場合でも、作用および効果に差はない。

[0140] (実施の形態 7)

実施の形態 1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。

[0141] 図 9は、本発明の実施の形態 7の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0142] 図 2および図 9に示すように、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aと他方の端子 dは、この電源トランス 108の出力電圧が電子制御装置 105の起動電圧 Viaを発生するように設定されている。すなわち、 1次卷線のコモン端子 aと他方の端子 d間と 2 次卷線の卷数比は、発熱体収納函冷却装置を動作させる交流入力電圧の最低値が入力されたときに出力電圧が電子制御装置 105の起動電圧 Viaとなるように設定するものである。また、この電源トランス 108の 1次卷線には複数のタップ（ここでは中間タップを 2つとして説明する）を設けている。発熱体収納函冷却装置 102に供給される交流電源 107の一相は、タップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーである起動電圧端子切換リレー 7のコモン端子に接続される。この起動電圧端子切換リレー 7のノーマル閉端子は、電源トランス 108の端子 dに遅延手段として第 1の抵抗器 1を介して接続される。この起動電圧端子切換リレー 7のノーマル開端子は、タップ切換手段としてのスィッチ素子として、 1C接点型リレーであるタップ切換リレー 109のコモン端子に接続される。このタップ切換リレー 109のノーマル閉端子力電源トランス 108の 1次卷線の中間タップ bに接続され、タップ切換リレー 109のノーマル開端子は、電源トランス 108の一方の端子 cに接続される。交流電源 107の他相は、電源トランス 108の 1次卷線のコモン端子 aに接続される。電源トランス 108の 2次側は、第 1のダイオードブリッジ 110に接続されて全波整流され、第 1のコンデンサー 11 1で平滑されて、電源トランス 108の 1次卷線と電源トランス 108の 2次卷線の卷数比よりなる出力電圧の約 2倍となる直流電圧 VIとなり、直流ファンモーター 106および電子制御装置 105に接続される。電子制御装置 105には、電源トランス 108の出力電圧検出手段としての第 4の抵抗器 112と、第 5の抵抗器 113と、第 1のマイコン 1 04が備えてあり、第 1のマイコン 104の指令によりタップ切換リレー 109および短絡リレー 2を駆動するリレー駆動回路 114を接続している。

[0143] 上記構成において、交流電源 107の投入時、第 1の抵抗器 1により電源トランス 10 8の励磁電流が制限され、電源トランス 108の 2次卷線の出力電圧が通常より低くゆつくりと上昇することとなる。これによつて、直流電圧 VIは時間 tの経過とともに緩やかに上昇し、直流電圧 VIは、確実に電子制御装置 105の起動電圧に達して、電子制御装置 105を動作させることができる。そして、電子制御装置 105の起動電圧 Viaに達した tla時間の経過後（例えば数十秒後）に、第 1のマイコン 104が動作を始める。また、第 4の抵抗器 112と第 5の抵抗器 113により直流電圧 VIが分圧されて、第 1のマイコン 104のアナログ入力端子 AINに印加され、 AINの電圧が少なくとも第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を上回る前に、起動電圧端子切換リレー 7をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、起動電圧端子切換リレー 7の接点をノーマル開側に切換え、規定の 1 次卷線と 2次卷線の卷数比による出力電圧を得る。以上の動作により、第 2の閾値を越えた遅延終了後、直流電圧 VIを許容電圧範囲に収める通常動作に移行する。また、 AINの電圧が第 1の閾値 (例えば、 VIの電圧では 29Vに相当）を上回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオンさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 1 14に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル開側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が多くなる回路に切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により下がる。

[0144] その後、交流電源 107の交流電圧 E1の電圧値の変化などで直流電圧 VIが変化し、 AINの電圧が第 2の閾値 (例えば、 VIの電圧では 20Vに相当）を下回ったら、直ちにタップ切換リレー 109をオフさせるように、第 1のマイコン 104はリレー駆動回路 1 14に指令する。リレー駆動回路 114は、タップ切換リレー 109の接点をノーマル閉側に切換え、電源トランス 108の 1次卷線の卷数が低くなるタップに回路が切り換わり、電源トランス 108の 2次側の電圧が卷数比により上がる。

[0145] ここで、交流電源 107の交流電圧 E1が、送配電システムなどの故障により公称電圧値を超える電圧となった場合、直流電圧 VIも上昇し、タップ切換リレー 109をオンしても AINの電圧が第 1の閾値を超えてしまうことがある。このような場合、過電圧保護動作部として第 1のマイコン 104は過電圧状態と判断し、起動電圧端子切換リレー 7をオフさせるようにリレー駆動回路 114に指令する。リレー駆動回路 114は、起動電圧端子切換リレー 7の接点を開とさせ、第 1の抵抗器 1の抵抗成分 R1と第 1の抵抗器 1に流れる負荷電流 IIとの電圧降下 (II XR1)により、電源トランス 108に印加される交流電圧は下がる。そして、電源トランス 108の 1次卷線と 2次卷線の卷線比が一定のために、電源トランスの出力電圧が下がり、直流電圧 VIは下がり、第 1の閾値を下回るようになる。第 1のマイコン 104は、直流電圧 VIの分圧電圧である AINの電圧を監視し、第 2の閾値を超えるまでに起動電圧端子切換リレー 7をオンするように駆動させ、第 1の閾値を超えた場合にこの第 1の閾値を下回るまでタップ切換リレー 109をオンするように駆動させる。また、第 1のマイコン 104は、 AINの電圧が第 2の閾値を下回った場合は、この第 2の閾値を超えるまでタップ切換リレー 109をオフするように駆動させ、また、タップ切換リレー 109をオンさせても第 1の閾値を越えるような場合は、短絡リレー 2をオフするように駆動させる内容力第 1のマイコン 104にはプロダラムされているものである。

[0146] このように、交流電源 107の投入時に出力電圧である直流電圧 VIが緩やかに上昇することになるので、交流電源 107の投入時でも許容出力電圧範囲（ここでは 20 〜29V)を越えることがない。また、交流電源 107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧 VIが変化することになる力タップ切換リレー 109を直流電圧 VIの値に応じて動作させることで、電源トランス 108に設けた複数のタップの切換を行うので、直流電圧 VIを決められた範囲に収めることができる。従って、交流電源 107の過電圧時でも回路を遮断することなぐ目的の出力電圧である直流電圧 VIを決められた範囲に収めることができ、電子制御装置 105は動作し続けることができる。

[0147] なお、本実施の形態では、電源トランス 108に設けた複数のタップを 1次卷線で説明したが、実施の形態 2あるいは実施の形態 3で説明した様に、 2次卷線、または 1次卷線と 2次卷線の両方に設けた場合でも、作用および効果に差はない。

[0148] (実施の形態 8)

[0149] 図 10は、本発明の実施の形態 8の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置の構成を示すブロック図である。

[0150] 図 10に示すように、発熱体収納函冷却装置 102に、電子制御装置 105によって発光を制御される発光表示部である発光ダイオード 8を備える。また、電子制御装置 10 5には、異常発報を外部に通知させるための発報部である信号発生用の第 2のスイツチ素子としての、 la型接点リレーである異常発報リレー 9と、この信号を発熱体収納函冷却装置 102の外部に接続する異常発報信号伝送ケーブル 10と、この異常発報信号伝送ケーブル 10の接続口である異常発報信号伝送ケーブル接続端子台 11を備えている。

[0151] 上記構成において、第 1のマイコン 104が過電圧状態と判断した場合、発光ダイォード 8を発光させ、さらには異常発報リレー 9をオンさせて、外部（例えば、サービスマンゃ遠隔地のオペレーターなど）に対して異常発報信号伝送ケーブル 10による閉回路を形成し、外部に過電圧保護動作中であることを通知することができる。

[0152] なお、本実施の形態では、実施の形態 1において、過電圧保護動作中の発光表示部あるいは発報部を付加するように説明した。し力しながら、実施の形態 2乃至実施の形態 7のいずれの形態においても、同様の作用および効果を得、また、発光表示部として発光ダイオードを用いて説明した力 7セグ LEDや液晶パネルなどを用いても作用および効果に差がない。

産業上の利用可能性

[0153] 電源トランスの 1次側あるいは 2次側回路に取り付けた抵抗器、およびこの抵抗器に並列に接続したスィッチ素子を用いて、容易に交流電圧を許容変圧値範囲内に収めることができ、公称交流電源の広範な機器などにも適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置において、前記発熱体収納函より供給される交流電源の出力電圧を変圧する電源トランスを設け

、前記変圧された出力電圧を許容電圧範囲に収めるために前記電源トランスの卷線に複数のタップと、前記複数のタップを切り換えるタップ切換部と、前記変圧された出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記交流電源投入時に前記変圧された出力電圧の上昇を制限する遅延部を設けたことを特徴とする、発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[2] 前記遅延部としての第 1の抵抗器を前記電源トランスの 2次側に設け、遅延終了後の通常動作時に前記第 1の抵抗器の抵抗値を下げるためのスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とする、請求項 1記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定ィヒ装置

[3] 前記変圧された出力電圧を整流平滑して直流電圧を出力する整流平滑部と、前記整流平滑部が出力する直流電圧を前記第 1の抵抗器とともに分圧する第 2の抵抗器を前記直流電圧の正極と負極間に設けたことを特徴とする、請求項 2記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[4] 前記第 1の抵抗器を前記電源トランスの出力部と前記整流平滑部を構成する整流素子とコンデンサーの間に設けたことを特徴とする、請求項 ₃記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[5] 前記遅延部としての第 1の抵抗器を電源トランスの 1次側に設け、遅延終了後の通常動作時に前記第 1の抵抗器の抵抗値を下げるためのスィッチ素子を並列に接続したことを特徴とする、請求項 1記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定ィヒ装置。

[6] 前記第 1の抵抗器の前記電源トランス側と前記交流電源の前記第 1の抵抗器を接続した相の反対側の相との間に、前記交流電源の交流電圧を前記第 1の抵抗器とともに分圧する第 3の抵抗器を設けたことを特徴とする、請求項 5記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[7] 前記交流電源の投入時に前記電源トランスの出力電圧が前記安定化電源装置に接続される電子制御装置の起動電圧となるように、前記電源トランスの 1次卷線と 2次卷線の卷数比を設定したことを特徴とする、請求項 1記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[8] 前記交流電源の投入後、前記交流電源の出力電圧が公称値より大きい場合に、前記第 1の抵抗器に並列に接続した前記スィッチ素子をオフさせる過電圧保護動作部を備えたことを特徴とする、請求項 2乃至 6のいずれ力 1項に記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[9] 前記過電圧保護動作部の動作を外部に視認させるための発光表示部を備えたことを特徴とする、請求項 8記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[10] 前記過電圧保護動作部の動作を外部に通知させるための第 2のスィッチ素子を備えたことを特徴とする、請求項 8記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定ィヒ装置。

[11] 前記出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、前記電源トランスの 1次卷線に設けた前記複数のタップに接続した前記タップ切換部を動作させる、請求項 1乃至 6 のいずれか 1項に記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[12] 前記出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、前記電源トランスの 2次卷線に設けた前記複数のタップに接続した前記タップ切換部を動作させる、請求項 1乃至 6 のいずれか 1項に記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置。

[13] 前記出力電圧検出部が検出した出力電圧に応じて、前記電源トランスの 1次卷線および 2次卷線に設けた前記複数のタップに接続した前記タップ切換部を動作させる、請求項 1乃至 6のいずれか 1項に記載の発熱体収納函冷却装置の電源安定化装置