(57)【要約】気体流を利用する装置用の冷却装置は、気体流利用装置により元々用いられる正圧または負圧により生じた気体流を迂回させて、気体流利用装置において冷却を要する複数の部品との間で熱交換可能に接続された熱交換部材を冷却する。この冷却装置は気体流利用装置のダイオードやサイリスタを冷却することなどに用いられるものである。正圧または負圧による気体流は、気体流利用装置における他の部材に戻される前に各熱交換部材を介して迂回される。本冷却装置の試作機はアーク溶射装置用に設計された。
2004507705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常動作時に正圧または負圧により生じた気体流を利用する気体流利用装置用の冷却装置であって、
前記気体流利用装置において冷却を要する部品との間で熱交換可能であり、かつ気体が流通可能な流路が内部に形成された少なくとも一つの熱交換部材と、
前記少なくとも一つの熱交換手段の流路を介して前記気体を迂回させた後に前記気体流利用装置に既存のパイプまたはチューブにこの気体を戻すことで、前記気体流利用装置の通常動作に前記迂回された気体を利用可能とする気体案内補助手段と、を備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、前記熱交換部材は複数存在し、前記気体流利用装置において冷却を要する複数の部品に熱交換可能に接続されることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷却装置において、前記気体案内補助手段は、前記気体流利用装置に既存のパイプまたはチューブに前記迂回された気体を戻す前に、一つの熱交換部材から次の熱交換部材へと前記気体を迂回させることを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の冷却装置において、前記気体流利用装置において冷却を要する部品は、ダイオード整流ブリッジを形成するダイオードまたはサイリスタであることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷却装置において、前記気体流利用装置はアーク溶射装置であることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の冷却装置において、前記気体案内補助手段は非導電性物質よりなることを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
添付の図面を参照して説明される冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却装置に関し、詳しくは通常動作時に正圧または負圧により生じた気体流を利用する気体流利用装置用の冷却装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
一般に、装置の電源、特にダイオードやサイリスタなどといった冷却を要する部品を備える装置ではファンを用いて電源に気体を送ることで電源が冷却される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は改良された冷却装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷却装置は、通常動作時に正圧または負圧により生じた気体流を利用する気体流利用装置用のものであって、
前記気体流利用装置において冷却を要する部品との間で熱交換可能であり、かつ気体が流通可能な流路が内部に形成された少なくとも一つの熱交換部材と、
前記少なくとも一つの熱交換手段の流路を介して前記気体を迂回させた後に前記気体流利用装置に既存のパイプまたはチューブにこの気体を戻すことで、前記気体流利用装置の通常動作に前記迂回された気体を利用可能とする気体案内補助手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
前記熱交換部材は複数存在し、前記気体流利用装置における冷却を要する複数の部品に熱交換可能に接続されることが好ましい。
前記気体案内補助手段は、前記気体流利用装置に既存のパイプまたはチューブに前記迂回された気体を戻す前に、一つの熱交換部材から次の熱交換部材へと前記気体を迂回させることも可能である。
【０００６】
前記気体流利用装置において冷却を要する部品は、ダイオード整流ブリッジを形成するダイオードまたはサイリスタであってもよい。
前記気体流利用装置はアーク溶射装置とすることができる。
前記気体案内補助手段は非導電性物質よりなることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明の試作機はアーク溶射装置用電源を冷却するものとして実現された。
しかし、本発明は、通常動作時に正圧または負圧により生じた気体流を利用するものであればいかなる気体流利用装置であっても同様に使用可能であることが理解されよう。
【０００８】
本発明に係る冷却装置の試作機が用いられる装置の電源は、アークスプレーガンに通電する２１ｋＶＡ三相変圧器システムである。
アークを生成させる５０ボルト３００アンペアの出力を得るために、６つのダイオードによる全波整流ブリッジが使用される。ダイオードの代わりに可変電圧サイリスタシステムを用いることもできる。
このような構成では、ダイオードやサイリスタを冷却しないと高温（通常２００℃以上）になることが理解されよう。
【０００９】
各ダイオード１０は、アルミニウムブロック１２の形態を取る熱交換部材との間で熱交換される。銅など他の高導電性金属を使用可能であることが理解されよう。
ダイオード１０はボルト２２によりアルミニウムブロック１２に接続される。
【００１０】
図３により明確に示されるように、変圧器の各相にはダイオード１０の対が接続され、対をなすダイオード１０の一つ一つは直流出力バスシステム１４の正極または負極に接続される。
各アルミニウムブロック１２の内部には流路２０が形成され、パイプ１６の形態を取る気体案内補助手段を介して気体が流通可能とされる。正圧または負圧により生じた気体をアルミニウムブロック１２の流路２０により一つのパイプ１６から別のパイプ１６へと流すことができる。
【００１１】
図３において、正圧または負圧により生じた気体は矢印Ａの方向に冷却装置の第１のパイプ１６に入り、第１のアルミニウムブロック１２を介して流れる。アルミニウムブロック１２の流路２０を介して気体が流れ、第２のパイプ１６に入った後、第２のアルミニウムブロック１２へと入る。気体は最後のパイプ１６及び最後のアルミニウムブロック１２を通過すると、矢印Ｂの方向に向かってアーク溶射装置に既存の気体流路へと戻る。
ダイオード１０のそれぞれの対は変圧器の異なる相に接続されるので、パイプ１６は非導電性物質製としなければならない。各アルミニウムブロック１２には熱式スイッチ１８が接続され、所定温度を検知すると溶射装置の電源を切るように設定される。
本試作機において、熱式スイッチは１００℃で電源を切るように設定される。
【００１２】
使用に際し、溶射装置のノズルから微細粒子を噴射させることなどに用いられる正圧または負圧により生じた気体はまず気体の供給源（図示せず）からパイプ１６及びアルミニウムブロック１２を介して迂回される。この気体流によりアルミニウムブロック１２が冷却され、ダイオード１０がオーバーヒートするのを防止する。
周囲温度２５℃で試作機をテストしたところ、溶射装置が完全に機能した時でも、ダイオードは約４０℃に至るのみであった。
【００１３】
本発明の溶射装置及び冷却装置であれば、冷却ファン用の導入口や排出口が不要であるため、気体が十分に存在する状態で密閉することが可能である。このことは、アーク溶射装置において用いられる場合など気体流利用装置が汚染環境で使用される場合、非常に有利に働くことが明白である。
【００１４】
更に、完全な補助流路であればエア漏れしないことが理想であるが、仮に補助流路から気体が若干漏れる場合であってもこの気体流利用装置の場合、圧力を十分にかけてゴミやその他の粒子の侵入を防ぐことができよう。これは非常に望ましいことである。
【００１５】
いかなる場合も、導入口や排出口を要するファンが用いられないので、ゴミやその他の粒子が気体流利用装置のケースに入ることが防止される。加えて、冷却装置の試作機は従来のファンシステムよりも効果的にダイオードを冷却することを示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷却装置の部分斜視図である。
【図２】図１に示される冷却装置の熱交換部材の一つを表す図である。
【図３】図１の冷却装置の電気回路の概略図である。
【図４】図１の冷却装置の概略図である。
【符号の説明】
１０　　　　　ダイオード
１２　　　　　熱交換部材であるアルミニウムブロック
１４　　　　　直流出力バスシステム
１６　　　　　気体案内補助手段であるパイプ
１８　　　　　熱式スイッチ
２０　　　　　流路
２２　　　　　ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004507705.tif 000020
【国際調査報告】
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2004507705.tif 000022
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