JPH08306549A - 電気機器の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異物が例え詰まっても自動的にその異物を吐き
出せるようなセルフクリーニング機能を噴霧器に持せ
る。 【構成】電気機器本体に冷却媒体を吹き付ける噴霧器１
が、互いに突き合わされてなる可動チップ２１および固
定チップ２０を備え、これらのチップの突き合わせ面に
ノズル穴８が形成されるとともに、可動チップ２１が冷
却媒体の流れの反対方向２７に付勢するばね１９を介し
て移動可能に支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静止誘導機器や半導
体変換装置などの電気機器を冷却媒体の蒸発潜熱によっ
て冷却する冷却構造、とくに、液体の冷却媒体を霧にす
る噴霧器の目詰まり防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、電気機器の冷却構造を説明す
る原理図である。発熱体である電気機器本体１１が密封
されたタンク１２内に収納され、タンク１２内にはＳＦ
₆ ガスなどの絶縁ガスが封入されている。タンク１２の
側面にはタンク１２内部空間と連通する凝縮器１３が配
されるとともに、タンク１２の底面には液化した冷却媒
体１４を溜める液溜め１６が配されている。タンク１２
の内部には噴霧器１００が配され、この噴霧器１００に
は送液管１８が接続されている。送液管１８には送液ポ
ンプ１７と冷却媒体１４を濾過するフィルタ１５とが介
装され、冷却媒体１４を流れ１４Ａの矢印方向に案内し
ている。

【０００３】図１２において、噴霧器１００が冷却媒体
１４を霧化させタンク１２内に噴霧する。冷却媒体１４
は、細かい粒子径を有する霧１４Ｂとなって絶縁ガスと
ともにタンク１２の内部空間に充満する。霧状の冷却媒
体１４が電気機器本体１１に触れ、蒸発潜熱を奪うこと
によって電気機器本体１１を冷却する。蒸発した冷却媒
体１４は、流れ１４Ｃとなって凝縮器１３に入る。凝縮
器１３によって冷却され液化した冷却媒体１４は、重力
によって流れ１４Ｄとなり液溜め１６に入る。

【０００４】電気機器の不燃化のために、冷却媒体１４
としては、例えば、不燃性であるフロロカーボンが用い
られる。フロロカーボンは、現在かなり高価なので、タ
ンク１２に冷却媒体１４を充満させ電気機器本体１１の
全体を液体で浸すと非常にコストの高い装置になってし
まう。そこで、図１２のように冷却媒体 １４を霧状に
して電気機器本体１１に噴霧し、循環させることによ
り、必要な冷却媒体１４の量を少なくすることが出来
る。霧１４Ｂとしては、その粒子径を数百μｍ以下にす
ることによって、液滴状でタンク１２の内部空間に長時
間浮遊させることができる。そのため、タンク１２内の
隅々まで霧１４Ｂを充満させることができる、電気機器
本体１１から蒸発潜熱を奪う。

【０００５】図１３は、図１２の電気機器の冷却構造に
おける従来の噴霧器１００の詳細構成を示す断面図であ
る。キャップ２の内部にリング状のパッキング７を介し
て円板状のチップ５が配されている。このチップ５には
中心にノズル穴８が貫通している。チップ５は、コア４
を介してコアボデー３によって押さえ付けられている。
コアボデー３は、ねじ部９を介してキャップ２に嵌まる
ように形成されている。コアボデー３は回転することに
よって、リング状のパッキング７を押し付けるとともに
コア４とチップ５を押し付けるようになっている。

【０００６】図１３において、パッキング６と７とによ
って噴霧器１００の内部１０の液密を保っている。図１
３では図示されていないが、コアボデー３の右端は、さ
らに送液管１８（図１２）に接続されている。液状の冷
却媒体が、図１３の右側から流れ１４Ａとなって内部１
０に送られて来る。それによって、内部１０の圧力が上
昇するとともにノズル穴８から冷却媒体の霧１４Ｂが左
側へ噴き出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の噴霧器は、ノズル穴が目詰まりするとい
う可能性があった。すなわち、ノズル穴の直径は、通常
１ｍｍ以下なので、冷却媒体とともに、万一、異物が流
れ込んで来ると、目詰まりを起こすことが考えられる。
タンク内部は、常時は目視できないので、従来は万一の
ために複数の噴霧器が配されていた。また、送液管内の
圧力や冷却媒体の流量を常時監視することによってノズ
ル穴に目詰まりが起きないか否かをチェックしていた。

【０００８】上記によって、とりあえずは電気機器の運
転は続けることができるが、いずれはその運転を止め、
タンクを明けて噴霧器の目詰まりを修復させる必要があ
った。そのために、電気機器の使用停止が余儀なくさ
れ、負荷側を停電させなければならないというような状
態が起きる可能性もあった。図１２の構成では、フィル
タ１５で噴霧器側へ行く異物をブロックしているが、こ
のフィルタ１５もいずれは目詰まりを起こす可能性があ
り、フィルタ１５の交換時に電気機器の使用停止が余儀
なくされる。

【０００９】この発明の目的は、異物が例え詰まっても
自動的にその異物を吐き出せるようなセルフクリーニン
グ機能を噴霧器に持せることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、絶縁ガスとともに電気機器本体
を収納したタンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズ
ル穴に通して霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によ
って気化した冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの
底部に配され液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この
液溜めに溜まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポン
プとにより構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気
機器本体を冷却するものにおいて、噴霧器が互いに突き
合わされてなる可動チップおよび固定チップを備え、こ
れらのチップの突き合わせ面にノズル穴が形成されると
ともに、可動チップが冷却媒体の流れの反対方向に付勢
するばねを介して移動可能に支持されてなるものとする
とよい。

【００１１】または、絶縁ガスとともに電気機器本体を
収納したタンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル
穴に通して霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によっ
て気化した冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底
部に配され液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液
溜めに溜まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプ
とにより構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機
器本体を冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴に入
る可動針を備え、この可動針が冷却媒体流れの反対方向
に付勢するばねを介して移動可能に支持されてなるもの
とするとしてもよい。

【００１２】または、絶縁ガスとともに電気機器本体を
収納したタンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル
穴に通して霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によっ
て気化した冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底
部に配され液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液
溜めに溜まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプ
とにより構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機
器本体を冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴の貫
通するチップを備え、このチップにノズル穴の周縁部か
ら放射状に伸びる複数本の切れ込みが設けられるととも
に、チップが弾性体により形成されてなるものとすると
してもよい。

【００１３】または、絶縁ガスとともに電気機器本体を
収納したタンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル
穴に通して霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によっ
て気化した冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底
部に配され液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液
溜めに溜まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプ
とにより構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機
器本体を冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴の貫
通するチップを備え、このチップにノズル穴の周縁部か
ら放射状に伸びる複数本の切れ込みが設けられるととも
に、チップが形状記憶合金により形成されてなるものと
するとしてもよい。

【００１４】または、絶縁ガスとともに電気機器本体を
収納したタンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル
穴に通して霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によっ
て気化した冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底
部に配され液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液
溜めに溜まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプ
とにより構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機
器本体を冷却するものにおいて、噴霧器が送液ポンプか
らの冷却媒体を内部の開口穴に通して送り出す異物除去
部と、この異物除去部から送り出された冷却媒体をノズ
ル穴に通して霧にする噴霧部とにより構成され、異物除
去部が互いに突き合わされてなる可動チップおよび固定
チップを備え、これらのチップの突き合わせ面に前記開
口穴が形成されるとともに、可動チップが冷却媒体の流
れの反対方向に付勢するばねを介して移動可能に支持さ
れ、異物除去部は、内部から外部へ連通する吐出穴と、
内部から噴霧器へ連通する連通穴とを備え、可動チップ
が冷却媒体の流れの方向に移動したときは吐出穴が塞が
れるとともに連通穴が連通し、可動チップが冷却媒体の
流れの反対方向に移動したときは吐出穴が連通するとと
もに連通穴が塞がれてなるものとするとしてもよい。

【００１５】

【作用】この発明の構成によれば、噴霧器が互いに突き
合わされてなる可動チップおよび固定チップを備え、こ
れらのチップの突き合わせ面にノズル穴が形成されてい
る。可動チップが冷却媒体の流れの反対方向に付勢する
ばねを介して移動可能に支持されている。冷却媒体に流
れがないときは、ばねの付勢力によって可動チップが引
かれ可動チップと固定チップとの突き合わせ面が互いに
離れる。一方、冷却媒体に所定の流量の流れがあるとき
は、可動チップが冷却媒体によってその流れの方向に力
を受ける。したがって、可動チップがばねの付勢力に反
抗して冷却媒体の流れの方向に移動し、可動チップと固
定チップとが突き合わされた状態になる。ノズル穴に目
詰まりがなく、噴霧器に冷却媒体が所定の流量以上流れ
ていれば、可動チップと固定チップとの突き合わせ境界
面でノズル穴が正規の形状を保っている。そのノズル穴
が目詰まりすると、噴霧器に流れ込む冷却媒体の流れが
止まるので、可動チップがばねの付勢力によって移動す
る。そのために、ノズル穴が大きく開き、正規の形状か
らくずれる。それによって、目詰まりの原因である異物
が剥がされ、冷却媒体の流れが再び確保されるので、目
詰まりしていた異物がノズル穴の周縁部から吐き出され
る。その後、冷却媒体が所定の流量になったときは、ノ
ズル穴は正規な形状に戻る。すなわち、自動的に異物が
除去されるというセルフクリーニング機能が噴霧器に備
えられている。

【００１６】また、噴霧器がノズル穴に入る可動針を備
え、この可動針が冷却媒体流れの反対方向に付勢するば
ねを介して移動可能に支持されている。冷却媒体に流れ
がないときは、ばねの付勢力によって可動針が引かれる
ので、可動針がノズル穴から離れる。一方、冷却媒体に
所定の流量の流れがあるときは、可動針が冷却媒体によ
ってその流れの方向に力を受ける。したがって、可動針
がばねの付勢力に反抗して冷却媒体の流れの方向に移動
して、可動針がノズル穴に入る。ノズル穴に目詰まりが
なく、噴霧器に冷却媒体が所定の流量以上流れていれ
ば、可動針がノズル穴に入り、正規の形状のノズル穴が
確保されている。そのノズル穴が目詰まりすると、噴霧
器に流れ込む冷却媒体の流れが止まるので、可動針がば
ねの付勢力によって移動する。そのために、ノズル穴か
ら可動針が抜けノズル穴が正規の形状からくずれる。そ
れによって、目詰まりの原因である異物が剥がされ、冷
却媒体の流れが再び確保されるので、目詰まりしていた
異物がノズル穴の周縁部から吐き出される。その後、冷
却媒体が所定の流量になったときは、ノズル穴は正規な
形状に戻る。すなわち、自動的に異物が除去されるとい
うセルフクリーニング機能が噴霧器に備えられている。

【００１７】また、噴霧器がノズル穴の貫通するチップ
を備える。このチップにノズル穴の周縁部から放射状に
伸びる複数本の切れ込みが設けられるとともに、チップ
が弾性体により形成される。ノズル穴が目詰まりする
と、噴霧器に流れ込む冷却媒体の流れが止まるので、噴
霧器内の圧力が高くなる。そのためにノズル穴の周縁部
が切れ込みのところでまくれ上がり、ノズル穴が正規の
形状からくずれる。それによって、目詰まりの原因であ
る異物が剥がされ、冷却媒体の流れが再び確保されるの
で、目詰まりしていた異物がノズル穴の周縁部から吐き
出される。その後、冷却媒体が所定の流量になったとき
は、ノズル穴は正規な形状に戻る。すなわち、自動的に
異物が除去されるというセルフクリーニング機能が噴霧
器に備えられている。

【００１８】また、かかる構成において、チップの材料
を弾性体の代わりに形状記憶合金にする。運転時におい
て冷却媒体の流れがないときは、チップ自体の放熱もな
くなるので、チップの温度が上昇する。そこで、温度上
昇分によって、ノズル穴の周縁部が切れ込みのところで
まくれ上がるようにチップに記憶させておく。一方、冷
却媒体が所定の流量の流れがあるときは、チップ自体も
放熱され、チップの温度が下がる。冷却媒体が正常に流
れているときの温度でノズル穴が正規の形状になるよう
にチップに記憶させておく。ノズル穴が目詰まりする
と、噴霧器に流れ込む冷却媒体の流れが止まるので、ノ
ズル穴の周縁部が切れ込みのところでまくれ上がり、ノ
ズル穴が正規の形状からくずれる。それによって、目詰
まりの原因である異物が剥がされ、冷却媒体の流れが再
び確保されるので、目詰まりしていた異物がノズル穴の
周縁部から吐き出される。その後、冷却媒体が所定の流
量になったときは、ノズル穴は正規な形状に戻る。すな
わち、自動的に異物が除去されるというセルフクリーニ
ング機能が噴霧器に備えられている。

【００１９】また、噴霧器が送液ポンプからの冷却媒体
を内部の開口穴に通して送り出す異物除去部と、この異
物除去部から送り出された冷却媒体をノズル穴に通して
霧にする噴霧部とにより構成される。異物除去部が互い
に突き合わされてなる可動チップおよび固定チップを備
え、これらのチップの突き合わせ面に前記開口穴が形成
されるとともに、可動チップが冷却媒体の流れの反対方
向に付勢するばねを介して移動可能に支持されている。
異物除去部は内部から外部へ連通する吐出穴と、内部か
ら噴霧器へ連通する連通穴とを備え、可動チップが冷却
媒体の流れの方向に移動したときは吐出穴が塞がれると
ともに連通穴が連通し、可動チップが冷却媒体の流れの
反対方向に移動したときは吐出穴が連通するとともに連
通穴が塞がれている。異物除去部の開口穴に目詰まりが
なく、内部の冷却媒体に所定の流量の流れがあるとき
は、可動チップが冷却媒体によってその流れの方向に力
を受けるので、可動チップがばねの付勢力に反抗して冷
却媒体の流れの方向に移動し、可動チップと固定チップ
とが突き合わされた状態になる。その際、吐出穴が塞が
れるとともに連通穴は連通しているので、冷却媒体は噴
霧部へ送られノズル穴を介して霧化される。一方、異物
除去部の開口穴が目詰まりすると、異物除去部に流れ込
む冷却媒体の流れが止まるので、可動チップがばねの付
勢力によって移動する。そのために、開口穴が大きく開
き、正規の形状からくずれる。それによって、吐出穴が
連通するとともに連通穴が塞がれるので、冷却媒体の流
れが一時、噴霧部側へ行かず、吐出穴を介してタンク側
へ流れる。そのために、目詰まりしていた異物が吐出穴
を通ってタンク側へ吐き出される。異物がなくなると、
冷却媒体が所定の流量になるので、可動チップがまた冷
却媒体の流れの方向に移動するので吐出穴が塞がれると
ともに連通穴が連通し、開口穴は元の正規の形状に戻
る。すなわち、異物除去部によって自動的に異物が除去
されるというセルフクリーニング機能が噴霧器に備えら
れている。

【００２０】

【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１は、この発明の実施例にかかる電気機器の冷却
構造における噴霧器の詳細構成を示す断面図である。噴
霧器１がキャップ２内部にリング状のパッキング７を介
して配された可動チップ２１と固定チップ２０とを備え
ている。可動チップ２１は、矢印２７の方向に付勢され
た圧縮性のばね１９を介して、左右方向に移動可能にキ
ャップ２内で支持されている。一方、固定チップ２０は
をコアボデー３によって左方に押し付けられている。

【００２１】図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図、図２
（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図２（Ａ）にお
いて、可動チップ２１と固定チップ２０とはハの字の境
界面３１を介して分割され、ノズル穴８がその中心に確
保されている。図２（Ｂ）において、ばね１９が可動チ
ップ２１の下部に配され、可動チップ２１を付勢してい
る。

【００２２】図１のその他の構成は、図１３で説明され
た従来の構成と同じである。同じ部分は、同一参照符号
を付けることにより詳細な説明を繰り返すことは省略す
る。図１は、ノズル穴８が目詰まりしておらず、冷却媒
体の流れ１４Ａが所定の流量のときの状態である。流れ
１４Ａのために、可動チップ２１が左方へ力を受けてい
る。そのために、ばね１９の付勢力に反抗して可動チッ
プ２１がキャップ２の内部の壁面に当たり、ノズル穴８
が図２（Ａ）のような正規の丸い形状を保っている。

【００２３】図３は、図１の噴霧器１において冷却媒体
の流れが止まったときの状態を示す断面図である。可動
チップ２１を押さえるものがないので、ばね１９の付勢
力によって、矢印２７の方向へ可動チップ２１が移動
し、ノズル穴８の形状がくずれている。ノズル穴８に異
物が詰まり、冷却媒体の流れが止まったのであれば、一
時的に、図３の状態になる。それによって、冷却媒体の
流れ１４Ａがまた確保されるので異物が左方へ吐き出さ
れ、また、図１のような正規の状態に戻る。

【００２４】すなわち、図１の構成は、ノズル穴８が目
詰まりしても自動的に異物が除去されるというセルフク
リーニング機能を持っている。そのために、冷却媒体の
流量や圧力の監視も不要であり、タンクを空けて噴霧器
１を修復させる必要もない。なお、図１におけるばね１
９は圧縮性であるが、これを引張りばねとし、キャップ
２の右側から可動チップ２１を右方へ引っ張る付勢力を
与えてもよい。また、図２における境界面３１は必ずし
もハの字状とせずに直線状であってもよい。さらに、境
界面は十字状にするなどして複数の可動チップを設けて
もよい。

【００２５】図４は、この発明の異なる実施例にかかる
電気機器の冷却構造における噴霧器の詳細構成を示す断
面図である。噴霧器１がキャップ２内に円板状でかつ、
中心にノズル穴８の空いたチップ２３を備えている。キ
ャップ２のねじ部２４に嵌まるコア２２が、さらにねじ
部９に嵌まるコアボデー３を支持している。コア２２
は、チップ２３を押し付けるとともに可動針２６のガイ
ド２２Ａを備えている。可動針２６の左端部はノズル穴
８の内部にわずかの隙間を介して入り込んでいる。さら
に、可動針２６は、右方向に伸びて円柱状に形成され、
突出部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃを備えている。ガイド２
２Ａと突出部２６Ｃとの間には矢印２７方向に付勢する
圧縮性のばね２５が介装されている。なお、突出部２６
Ａ、２６Ｂ、２６Ｃおよびガイド２２Ａは、いずれも外
形はリング状であるが、冷却媒体の左方への流れに支障
をきたさないように内部には隙間が充分に空けられてい
る。突出部２６Ａ、２６Ｂは、ガイド２２Ａに当たるス
トッパーの役目、突出部２６Ｃは、ばね２５を押さえる
役目をそれぞれ担っている。また、ガイド２２Ａは、可
動針２６を左右方向に移動可能に支持している。その他
の構成は、図１と同じである。

【００２６】図５は、図４の噴霧器１において冷却媒体
の流れが止まったときの状態を示す断面図である。可動
針２６を押さえるものがないので、ばね２５の付勢力に
よって、矢印２７の方向へ可動針２６が移動し、ノズル
穴８の形状がくずれ広く開くようになる。ノズル穴８に
異物が詰まり、冷却媒体の流れが止まったのであれば、
一時的に図５の状態になる。それによって、冷却媒体の
流れ１４Ａがまた確保されるので、異物が左方へ吐き出
され、また、図４のような正規の状態に戻る。

【００２７】すなわち、図４の構成は、ノズル穴８が目
詰まりしても自動的に異物が除去されるというセルフク
リーニング機能を持っている。そのために、冷却媒体の
流量や圧力の監視も不要であり、タンクを明けて噴霧器
１を修復させる必要もない。なお、図４におけるばね２
５は、圧縮性であるが、これを引張りばねとし、コア２
２の右側から可動針２６を右方へ引っ張る付勢力を与え
てもよい。

【００２８】図６は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる電気機器の冷却構造における噴霧器の詳細構成を
示す断面図である。噴霧器１がキャップ２内に円板状で
かつ、中心にノズル穴８の空いたチップ２８を備えてい
る。キャップ２のねじ部９に嵌まるコアボデー３がチッ
プ２８を押し付けている。なお、チップ２８は、後述さ
れるように弾性体の場合と形状記憶合金の場合とがあ
る。

【００２９】図７は、図６のチップ２８だけを取り出し
て示した側面図である。図６の左端から右方を見た図で
ある。チップ２８のノズル穴８の周縁部から四本の切れ
込み２９が放射状に設けられている。図６に戻り、図６
のその他の構成は従来の装置である図１３と同じであ
る。図６の状態は、ノズル穴８が目詰まりしておらず、
冷却媒体の流れが所定の流量のときのものである。

【００３０】図８は、図６の噴霧器１において冷却媒体
の流れが止まったときのチップ２８の状態を示す断面図
である。チップ２８がノズル穴８の周囲で切れ込みのと
ころでまくれ上がり、ノズル穴８の形状がくずれている
図８において、チップ２８が弾性体の場合、ノズル穴８
が異物で目詰まりし、冷却媒体の流れが止まると、内部
１０（図６）の圧力が上昇する。チップ２８には切れ込
み２９（図７）が入れられてあるので、右方からの圧力
によってチップ２８が変形し、図８のようになる。すな
わち、ノズル穴８の周縁部がまくれ上がり、穴径が等価
的に大きくなる。それによって、冷却媒体の流れ１４Ａ
が確保されるので、異物も左方へ吐き出され圧力が下が
り、また図６のような正規の状態に７に戻る。

【００３１】すなわち、図６の構成は、ノズル穴８が目
詰まりしても自動的に異物が除去されるというセルフク
リーニング機能を持っている。そのために、冷却媒体の
流量や圧力の監視も不要であり、タンクを明けて噴霧器
１を修復させる必要もない。また、図８において、チッ
プ２８を形状記憶合金としてもよい。ノズル穴８が異物
で目詰まりし、冷却媒体の流れが止まると、チップ２８
も放熱されなくなる。チップ２８は、その温度上昇分に
よって、ノズル穴８の周縁部が図８のようにまくれ上が
りる形状になるようにチップ２８に記憶させておく。す
なわち、ノズル穴８の周縁部がまくれ上がり、穴径が等
価的に大きくなる。それによって、冷却媒体の流れ１４
Ａが確保されるので、異物も左方へ吐き出される。冷却
媒体が所定の流量流れるようになると、チップ２８自体
の放熱され、チップ２８の温度が下がる。一方、冷却媒
体が流れるときの温度でノズル穴８が正規の形状になる
ようにチップ２８に記憶させておく。それによって、冷
却媒体の流れが確保されるとともに、ノズル穴８も図６
のような正規な状態に戻る。

【００３２】すなわち、図６の構成は、チップ２８を形
状記憶合金としてもノズル穴８の目詰まりが自動的に解
消されるというセルフクリーニング機能を持っている。
そのために、冷却媒体の流量や圧力の監視も不要であ
り、タンクを明けて噴霧器１を修復させる必要もないな
お、図７における切れ込み２９の本数は四本であるが、
チップ２８がまくれ上がるために切れ込みは、三本以上
あればよい。

【００３３】図９は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる電気機器の冷却構造を示す要部断面図である。タ
ンク１２の内部側１２Ａに噴霧器３２が配され、取り付
けフランジ３９を介してタンク１２に固定されている。
噴霧器３２は、噴霧部３４と異物除去部３３とからな
り、異物除去部３３が送液管１８に連通している。噴霧
部３４は、導液管３５に複数のノズル穴８０が取り付け
られている。異物除去部３３から送られて来た冷却媒体
が導液穴３６を介してノズル穴８０に供給され、霧１４
Ｂが噴射される。

【００３４】図１０は、図９の異物除去部３３の詳細構
成を示す断面図である。異物除去部３３の右端は、取り
付けフランジ３９に接続され、異物除去部３３の左端
は、導液管３５に接続されている。キャップ２の左端に
すりばち状の流通穴４０が設けられるとともに下部に吐
出穴３７が空けられている。また、可動チップ２１の左
端には、支え棒４２を介して栓４１が固定されている。
この栓４１は、流通穴４０に嵌合する形状を有してい
る。その他は、図１の噴霧器１の構成と全く同じであ
り、また、ノズル穴８の名称は開口穴３８に変えただけ
である。したがって、可動チップ２１や固定チップ２
０、ばね１９などの作用も図１と同じである。

【００３５】すなわち、図１０において、異物除去部３
３の開口穴３８に目詰まりがなく、内部の冷却媒体に所
定の流量の流れがあるときは、可動チップ２１が冷却媒
体によってその流れの方向（１４Ａ方向）に力を受ける
ので、可動チップ２１がばね１９の付勢力に反抗して左
の方向に移動し、可動チップ２１と固定チップ２０とが
突き合わされた状態になる。その際、吐出穴３７が塞が
れるとともに連通穴４０は噴霧部側と連通しているの
で、冷却媒体は噴霧部へ送られ霧化される。

【００３６】図１１は、図１の噴霧器１において冷却媒
体の流れが止まったときの状態を示す断面図である。異
物除去部３３の開口穴３８が目詰まりすると、可動チッ
プ２１を押さえるものがなくなる。そのために、ばね１
９の付勢力によって矢印２７の方向へ可動チップ２１が
移動し、開口穴３８の形状がくずれる。開口穴３８に異
物が詰まり、冷却媒体の流れが止まったのであれば、一
時的に、図１１の状態になる。開口穴３８の変形によっ
て異物が剥がれ、冷却媒体の流れとともに異物が矢印３
７Ａの方向に落ち、吐出穴３７を通過してタンクの内部
側１２Ａ（図９）へ吐き出される。その後、異物除去部
３３は、また、図１０のような正規の状態に戻る。すな
わち、噴霧部３４の目詰まりの原因となる異物が全て自
動的にこの異物除去部から吐き出される。そのために、
噴霧部３４はどんな形でもよく、従来の構成の噴霧器１
００（図１３）でもよい。噴霧部３４は複数のノズル穴
８０を備えていても、いずれのノズル穴８０も目詰まり
することはない。したがって、各ノズル穴８０にセルフ
クリーニング機能を設ける必要はない。

【００３７】

【発明の効果】この発明は前述のように、噴霧器が互い
に突き合わされてなる可動チップおよび固定チップを備
え、これらのチップの突き合わせ面にノズル穴が形成さ
れている。可動チップが冷却媒体の流れの反対方向に付
勢するばねを介して移動可能に支持されている。そのた
めに、ノズル穴が目詰まりすると、ノズル穴が自動的に
開く。したがって、目詰まりの原因となっていた異物が
吐き出され、また、元の正常状態の戻る。すなわち、噴
霧器がセルフクリーニング機能を備えたので、次の効果
が得られる。

【００３８】目詰まりによる噴霧停止がなくなり、噴
霧されないことによる電気機器の局部加熱が防止され
る。 目詰まりがなくなるので、予備の噴霧器や二重に噴霧
器を配備する必要がなくなり、コストの低減が計れる。
また、送液管にフィルタを介装する必要もなくなった。

【００３９】目詰まりが自動的に防止されるので、目
詰まりによる機器の運転停止や補修が不要でメンテナン
スフリーである。 上記ないしから、電気機器の信頼性が向上する。 また、噴霧器がノズル穴の入る可動針を備え、この可動
針が冷却媒体流れの反対方向に付勢するばねを介して移
動可能に支持される。そのために、ノズル穴が目詰まり
すると、ノズル穴が自動的に開く。したがって、目詰ま
りの原因となっていた異物が吐き出され、また、元の正
常状態の戻る。すなわち、噴霧器がセルフクリーニング
機能を備えたので、上記ないしと同じ効果が得られ
る。

【００４０】また、噴霧器がノズル穴の貫通するチップ
を備える。このチップにノズル穴の周縁部から放射状に
伸びる複数本の切れ込みが設けられるとともに、チップ
が弾性体により形成される。そのために、ノズル穴が目
詰まりすると、ノズル穴が自動的に開く。したがって、
目詰まりの原因となっていた異物が吐き出され、また、
元の正常状態の戻る。すなわち、噴霧器がセルフクリー
ニング機能を備えたので、この場合も上記ないしと
同じ効果が得られる。

【００４１】また、かかる構成において、チップ材料を
弾性体の代わりに形状記憶合金にする。そのために、ノ
ズル穴が目詰まりすると、ノズル穴が自動的に開く。し
たがって、目詰まりの原因となっていた異物が吐き出さ
れ、また、元の正常状態の戻る。すなわち、噴霧器がセ
ルフクリーニング機能を備えたので、この場合も上記
ないしと同じ効果が得られる。

【００４２】また、噴霧器が送液ポンプからの冷却媒体
を内部の開口穴に通して送り出す異物除去部と、この異
物除去部から送り出された冷却媒体をノズル穴に通して
霧にする噴霧部とにより構成される。それによって、噴
霧器の目詰まりの原因となっていた異物が自動的にこの
異物除去部から吐き出される。そのために、噴霧部はど
んな形でもよく、従来の構成の噴霧器でもよい。さら
に、噴霧部は複数のノズル穴を備えていても、いずれの
ノズル穴も目詰まりすることはない。したがって、各ノ
ズル穴にセルフクリーニング機能を設ける必要はない。
そのために、噴霧器が複数のノズル穴を備えている場合
に特に有利であり、大幅なコストの低減が計れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる電気機器の冷却構造
における噴霧器の詳細構成を示す断面図

【図２】（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１の
Ｂ−Ｂ断面図

【図３】図１の噴霧器において冷却媒体の流れが止まっ
たときの状態を示す断面図

【図４】この発明の異なる実施例にかかる電気機器の冷
却構造における噴霧器の詳細構成を示す断面図

【図５】図４の噴霧器において冷却媒体の流れが止まっ
たときの状態を示す断面図

【図６】この発明のさらに異なる実施例にかかる電気機
器の冷却構造における噴霧器の詳細構成を示す断面図

【図７】図６のチップだけを取り出して示した側面図

【図８】図６の噴霧器において冷却媒体の流れが止まっ
たときのチップの状態を示す断面図

【図９】この発明のさらに異なる実施例にかかる電気機
器の冷却構造における噴霧器の詳細構成を示す断面図

【図10】図９における異物除去部の詳細構成を示す断面
図

【図11】図１０の異物除去部において冷却媒体の流れが
止まったときの状態を示す断面図

【図12】電気機器の冷却構造を説明する原理図

【図13】図１２の電気機器の冷却構造における従来の噴
霧器の詳細構成を示す断面図

【符号の説明】

１，３２：噴霧器、１２：タンク、１８：送液管、２
０：固定チップ、２１：可動チップ、２３，２８：チッ
プ、１９，２５：ばね、２６：可動針、８，８０：ノズ
ル穴、３１：境界面、２９：切れ込み、３７：吐出穴、
３８：開口穴、３３：異物除去部、３４：噴霧部、４
０：流通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石津 一正 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 横西 富志雄 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 佐藤 賢司 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 仲神 芳武 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 岩村 光二 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 来住 康弘 千葉県四街道市和良比117−10 (72)発明者 金丸 豊文 神奈川県相模原市相模原５−１−15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ガスとともに電気機器本体を収納した
   タンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル穴に通し
   て霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によって気化し
   た冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底部に配さ
   れ液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液溜めに溜
   まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプとにより
   構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機器本体を
   冷却するものにおいて、噴霧器が互いに突き合わされて
   なる可動チップおよび固定チップを備え、これらのチッ
   プの突き合わせ面にノズル穴が形成されるとともに、可
   動チップが冷却媒体の流れの反対方向に付勢するばねを
   介して移動可能に支持されてなることを特徴とする電気
   機器の冷却構造。
2. 【請求項２】絶縁ガスとともに電気機器本体を収納した
   タンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル穴に通し
   て霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によって気化し
   た冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底部に配さ
   れ液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液溜めに溜
   まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプとにより
   構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機器本体を
   冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴に入る可動針
   を備え、この可動針が冷却媒体の流れの反対方向に付勢
   するばねを介して移動可能に支持されてなることを特徴
   とする電気機器の冷却構造。
3. 【請求項３】絶縁ガスとともに電気機器本体を収納した
   タンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル穴に通し
   て霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によって気化し
   た冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底部に配さ
   れ液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液溜めに溜
   まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプとにより
   構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機器本体を
   冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴の貫通するチ
   ップを備え、このチップにノズル穴の周縁部から放射状
   に伸びる複数本の切れ込みが設けられるとともに、チッ
   プが弾性体により形成されてなることを特徴とする電気
   機器の冷却構造。
4. 【請求項４】絶縁ガスとともに電気機器本体を収納した
   タンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル穴に通し
   て霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によって気化し
   た冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底部に配さ
   れ液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液溜めに溜
   まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプとにより
   構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機器本体を
   冷却するものにおいて、噴霧器がノズル穴の貫通するチ
   ップを備え、このチップにノズル穴の周縁部から放射状
   に伸びる複数本の切れ込みが設けられるとともに、チッ
   プが形状記憶合金により形成されてなることを特徴とす
   る電気機器の冷却構造。
5. 【請求項５】絶縁ガスとともに電気機器本体を収納した
   タンクの内部に液体の冷却媒体を内蔵のノズル穴に通し
   て霧にする噴霧器と、電気機器本体の熱によって気化し
   た冷却媒体を液化させる凝縮器と、タンクの底部に配さ
   れ液化した冷却媒体を溜める液溜めと、この液溜めに溜
   まった冷却媒体を前記噴霧器に送る送液ポンプとにより
   構成され、冷却媒体の蒸発潜熱によって電気機器本体を
   冷却するものにおいて、噴霧器が送液ポンプからの冷却
   媒体を内部の開口穴に通して送り出す異物除去部と、こ
   の異物除去部から送り出された冷却媒体をノズル穴に通
   して霧にする噴霧部とにより構成され、異物除去部が互
   いに突き合わされてなる可動チップおよび固定チップを
   備え、これらのチップの突き合わせ面に前記開口穴が形
   成されるとともに、可動チップが冷却媒体の流れの反対
   方向に付勢するばねを介して移動可能に支持され、異物
   除去部は内部から外部へ連通する吐出穴と、内部から噴
   霧器へ連通する連通穴とを備え、可動チップが冷却媒体
   の流れの方向に移動したときは吐出穴が塞がれるととも
   に連通穴が連通し、可動チップが冷却媒体の流れの反対
   方向に移動したときは吐出穴が連通するとともに連通穴
   が塞がれてなることを特徴とする電気機器の冷却構造。