JPS5858840B2 - デンキセツビノレイキヤクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動冷却媒体、例えば水で電気設備を冷却する
冷却装置に関するものであシ、冷却媒体と接触している
導電性を有する部材間の電位差が、これら電導性部材と
同一の電位を持つ補助電極のところで生じるようになっ
ている。

このような装置（西独特許９３８１９７参照）によって
、補助電極と冷却すべき導電性部材との間に電圧差が生
ずることが避けられている。

補助電極同士は冷却すべき部材同士よりもより近づけて
設けられているので、溶は込んだ陽極材や分離された酸
素等の導電性微粒子は特に補助電極のところで分離され
る。

これと共に電気分解による腐蝕が先ず第一に補助電極の
ところで起り、冷却すべき導電性部材のところでは起ら
ない。

電解によって補助電極のところに発生するガス（例えば
Ｈ２ｙ ０２）は在来の冷却装置に於ては先ず冷却媒体
の流れの内に運ばれて、それから場合によっては循環冷
却系を形成する主管路中に設けられたフィルターによっ
て除去される（例えば米国特許第２９１７６８５号参照
）。

本発明は、フィルタに重きを置くことなく、補助電極部
に生じたガスは発生した場所ですぐに循環冷却系から取
り除かれるようになっている信頼性ある効果的女冷却装
置を提供することを目的としている。

この目的は、本発明に係る冷却装置により達成される。

本発明に係る冷却装置では、補助電極のところで発生し
たガスが側管路内へと持って行かれるので、主管路内の
冷却媒体には事実上ガスが含まれ々い。

攪拌によって、補助電極のところで発生したガスが主管
路内へと噴入するのを防止するためには、補助電極は特
に環状体に作られ、環状電極の内径は側管路の内径ｄと
同一にすることが好ましい。

側管路内にある冷却媒体は、補助電極の近くでは他の側
管路部より速度が大きくなるようになっていることが好
ましい。

ガスが主管路中に噴入するのを防止する更に別の例とし
ては、補助電極を大きな平面となして、主管路と、側管
路内の補助電極との間に絶縁材で作られた一つの管束を
設け、この管束の個々の管の長さと径との比を５以上と
なすたとによっても達成される。

以下図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図では１は金属製冷却器（例えばパワーサイリスタ
の冷却板）を示しているが、この冷却器は主管路２を通
って流れる冷却媒体（特に水）と直接に接触し且つＰＡ
なる電位を持っている。

冷却器１０前後即ち、冷却媒体である冷却水の流れの上
流側及び下流側には補助電極３がそれぞれ設けられてか
り、これは冷却器１と同一の電位を持ち且つ冷却器１と
電線４によシ接続されている。

両補助電極３は各々主管路２から分岐している側管路５
の中にある。

６は循環ポンプを示しているが、ポンプは冷却水を十分
且つ迅速に主管路２と共に冷却器１を通して流している
。

熱交換器７は温められた冷却水を冷却する役をしている
。

ポンプ６及び熱交換器７・は共に電位ＰＢを有し、この
場合はアースされている。

このポンプと熱交換器との前後即ち、冷却水の流れの上
流側及び下流側にはこれ又主管路２から分岐した側管路
８があって、この内にも補助電極９が置かれている。

この両電極９も同様にアースされている。

この装置によって、電位差Ｏによって起る冷却水の電解
が冷却器１やポンプ６及び熱交換器７の導電性を有する
部分に起らずに、補助電極３又は９のところで起ること
に々る。

この時に補助電極３．９のところで発生するガスは側管
路５及び８を経てこの側管路内に流入して来る冷却水に
よって持ち去られる。

これらのガスを含んだ側管路内の冷却水はフィルタ１０
によってガスを取除かれた上で、第１図には図示されて
いない他のポンプを通って再び主管路２へと導かれる。

この追加ポンプは、主管路中にある冷却水に対して、ガ
スを取除かれた冷却水に十分な過圧を与える。

側管路５，８の内径ｄと主管路２の内径りとは、主管路
を通過する冷却水の２０俤より少い量だけが側管路５，
８内を流れるようにそれらの径が決められている。

冷却器１内に達する電解電流量を少くするためには、 なる関係式を満足するように構成されることが必要であ
り、Ａ〉１００であれば伺よい。

この場合りは（第１図中の）冷却器１、ポンプ６又は熱
交換器７と側管路５及び８との間隔を、又ｔは補助電極
３又は９と主管路２との間の間隔を、そしてｄ、Ｄはそ
れぞれ側管路及び主管路の内径を示している。

管路は、良質の絶縁材料例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ
）の如きものでつくられることがこのまし脱イオン水が
多く用いられる。

電位ＰＡを持つ補助電極３と大地電位ＰＦ、にある補助
電極９との間の主側導管に沿った最短距離Ｗは Ｗ≦Ｕ／１０００ なる関係により決定される。

式中Ｕ＝ｌＰＡ−Ｐ、１」ＰＡｌでボルトの単位で表わ
されたものでありＷはｃｍの単位で表わされたものであ
る。

この装置にあっては、事実上ガスを含ま々い水が冷却器
１を流れるので冷却器の導電性を有する部分が、電解に
よって発生する例えば酸素と反応を起すことがない。

これによ゛す、循環管路を甚だしく汚すところの金属酸
化物や金属水酸化物（例えばＣｕＯ，Ｆｅ０Ｈ）の発生
を防ぐことができる。

循環管路の汚れは特に大きな液圧低下をもたらし、さら
に、熱伝導不良の原因となる。

第１図における側管路５内の補助電極３の配置構成の一
例が第２図に示されている。

矢印１１．１２は主管路２内の冷却媒体の流れの方向を
、矢印１３は側管路５内の分解ガスを持ち去る冷却媒体
の流れの方向を示している。

補助電極３１１環状を役し、その内径は側管路５の内径
ｄと同一である。

撹乱（例えば冷却媒体の主流の方向変換により起る）に
よって陽極での反応生成物（分解した陽極材、及び分離
された酸素等）が主流内に進入するのを防止するために
、絶縁材料で作られた一つのプランジャー１４が側管路
５内に配設されている。

プランジャー１４の底板１５には多くの孔１６が形成さ
れてかり、冷却媒体はこの孔を通って側管路５に入いる
。

プランジャー１４の柄１７はこの構成では補助電極３′
の内側にあってこの場所の側管路５の有効面積を減少さ
せている。

この断面の減少によって補助電極３′の附近に生じる比
較的高速な冷却媒体の流れによす補助電極３′のところ
で発生したガスは矢印１３の方向に直ちに運び去られる
。

乱流によって、第１図の補助電極３のところで発生した
ガス又はこの電極の所に集って来る分離物が主管路内に
進入することを防止する別の例が第３図に示されている
。

大きく且つ平面をなしている補助電極３の前には一つの
隔離体１８がある。

即ちできるだけ自由な表面と大きい長さ対内径の比（≦
５）とを持った絶縁体製の管１８ａの束（図３ａ参照）
であって、これは側管路内の流れを、側管路の断面積を
小さくするとと女しに、できるだけ多くの細かい平行流
に細分している。

冷却媒体としては脱イオン水の他、水と非電解物質との
混合液並びに水と水溶性のアルコールとの混合液が適し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は補助電極が主管路から分岐している側管路内に
設けられている循環冷却閉回路の原理的説明図、第２図
は環状形をした補助電極の構成な詳細に示す破断断面図
、第２ａ図は第２図に示されたプランジャーを示す斜視
図、第３図は平面状の補助電極と、これと主管路との間
に一つの管束を持っている別の実施例の補助電極部の構
成を詳細に示す破断断面図、そして第３ａ図は第３図の
管束を示す平面図である。 １・・・・・・金属製冷却器、２・・・・・・主管路、
３，９・・・・・・補助電極、５，８・・・・・・側管
路、６・・・・・・循環ポンプ、７・・・・・・熱交換
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流動冷却媒体で電気設備を冷却する冷却装置にかい
   て、 前記冷却媒体を循環させる主循環系を形成する主管路で
   あって、前記被冷却電気設備を冷却しかつ第１の電位Ｐ
   Ａを有する導電性のある冷却器装置と第２の電位ＰＢを
   有する導電性のある別の装置とを具備する主管路と、 前記主管路から分岐して測微環系を形成する側管路であ
   って前記冷却媒体の一部分が流れる側管路と、 前記冷却媒体の流れの前記冷却器装置及び別の装置の上
   流側及び下流側にそれぞれ設けられた補助電極であって
   少なくとも一部分が前記側管路内に配設されている補助
   電極とを有し、 前記補助電極が前記冷却媒体と接触する前記導電性のあ
   る装置と実質上同一の電位を有し、該導電性のある装置
   間の電位差が前記補助電極部で表われ、 前記側管路には前記主管路を流れる前記冷却媒体の２０
   条以下しか流れないように側管路及び主管路の両者の径
   の関係が決められており、さらに、Ｌを冷却器装置と該
   冷却器装置に隣接する側管路までの距離、ｔを補助電極
   と主管路までの距離、そして、Ｄ及びｄをそれぞれ主管
   路及び側管路の内径としたとき、 なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
   とする冷却装置。