(57)【要約】【課題】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、自然エネルギーである水力発電を利用し、外部交流電源電圧に関わらず、水力発電による電力を循環送風手段の動力とし外部電源の省電力を図ることを目的とする。【解決手段】発熱体収納函１０１より供給される外部交流電源１０６を直流電圧に変換する交流直流変換手段に備えた電源トランス１０７の１次巻線側にＣ接点型リレーである水力発電切換えリレー１を設け、一方の接点を前記外部交流電源１０６側に他方を水力発電機１１３側に接続したので、前記外部交流電源１０６による電力を遮断した状態すなわち外部交流電源１０６の電圧に関わらず前記水力発電機１１３により発電する電力を循環送風手段である直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲一杯まで動力とできる外部交流電源の省電力を図る発熱体収納函冷却装置を得られる。【選択図】図１
2009058174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置において、この発熱体収納函内の内気の熱を発熱体収納函外の外気の熱と熱交換させる熱交換手段と、前記発熱体収納函内の内気を取り込み前記熱交換手段で熱交換させて前記発熱体収納函内に循環送風する内気循環風路と、前記発熱体収納函外の外気を取り込み前記熱交換手段で前記発熱体収納函内の内気の熱と熱交換させて前記発熱体収納函外に循環送風する外気循環風路と、前記内気あるいは／および前記外気を循環送風させる循環送風手段と、この循環送風手段を動作させる制御装置を備え、水の流れを受けて発電する水力発電手段と前記発熱体収納函より供給される外部交流電源を前記循環送風手段の動力とする直流電圧に平滑する交流直流変換手段を備え、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲の場合には、前記外部交流電源を前記循環送風手段の動力より切り離し、前記水力発電手段により発電される電力のみを前記循環送風手段の動力とする発熱体収納函冷却装置。
【請求項２】
前記発熱体収納函にこの発熱体収納函屋上に溜まった雨水や雪解け水を排水するあるいは前記発熱体収納函近傍の河川より引き込んだ水を流す流水経路を具備し、この流水経路にこの流水により水車が回転し、この回転により発電機が発電する前記水力発電手段を設け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。
【請求項３】
水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲である場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に切換る水力発電切換え手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項４】
交流直流変換手段に備えた交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を、水力発電手段の出力である交流電圧を直流電圧に整流させるための整流回路として利用したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項５】
水力発電切換え手段を交流直流変換手段の出力側ではない入力側もしくは途中段に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項６】
交流直流変換手段に備えた電源トランスの１次巻線側に水力発電切換え手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱体収納函冷却装置。
【請求項７】
交流直流変換手段に備えた電源トランスの２次巻線側に水力発電切換え手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項８】
交流直流変換手段に備えた電源トランスの巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える電源トランスタップ切換え手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項９】
水力発電手段に備えた発電機の出力側巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える発電機タップ切換え手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１０】
発熱体収納函冷却装置に循環送風手段を複数台備え、水力発電切換え手段がそれぞれの前記循環送風手段への動力回路にそれぞれ備えられ、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を下回った際にそれぞれの前記水力発電切換え手段を、順次、前記循環送風手段の動力を外部交流電源により供給される電力に切換え、水力発電手段側から見た場合の電力負荷を軽くするようにしてこの水力発電手段により発電される電力を前記循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるようにすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１１】
交流直流変換手段の出力電圧である平滑された直流電圧の直流電圧監視手段により、循環送風手段の動作入力電圧範囲であるか否かを判断し、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段を駆動させ、前記水力発電手段により発電される発電電圧がこの循環送風手段の動作入力電圧範囲である間は前記水力発電による電力をこの循環送風手段の動力とし、前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を逸脱した場合は、前記外部交流電源により供給される電力を前記循環送風手段の動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１２】
循環送風手段であるファンモーターの回転数を検知する回転数検知手段を備え、この回転数検知手段の検知する回転数により、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段であるファンモーターを所定の回転数で駆動させ、この所定の回転数を維持する間は前記水力発電手段により発電する電力をこのファンモーターの動力とし、前記所定の回転数を維持できない場合は、前記外部交流電源により供給される電力をこのファンモーターの動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１３】
水力発電手段の発電量が循環送風手段の動作入力電圧範囲を超える過電圧状態にて、前記水力発電切換え手段が切り離された際に前記水力発電手段による発電する電気エネルギーを蓄積する蓄積手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかあるいは６乃至１２のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１４】
発熱体収納函より供給される外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回ったことを検出する外部交流電源電圧低下検出手段を設け、この外部交流電源電圧低下検出手段により前記外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回った場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に前記水力発電切換え手段により切換えこの前記水力発電手段により発電される電力が前記循環送風手段の動作入力範囲に収まるように前記循環送風手段としてのファンモーターの回転数を抑制することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１５】
水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転していることを視認させるための視認表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【請求項１６】
水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転している場合に、発熱体収納函との間で、前記水力発電手段により発電された電力より前記発熱体冷却装置が運転していることを知らせことができる通信手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外に設置される函体構造物で内部に発熱体を有し、その発熱量が多く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には、特に水力発電を利用した電気回路の提案はないが、マンションなどに施設に設置された排水経路の中途に水力発電機を設置し、その発電を前記施設内の電気機器の電力に利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その回路提案に基づいた発熱体収納函冷却装置について図１８、図１９および図２０を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、発熱体収納函１０１を冷却する冷却装置１０２は前記発熱体収納函１０１の内気温をこの発熱体収納函１０１の外気に廃熱する熱交換手段としての熱交換器１０３と冷却装置制御手段として電子制御装置１０４により制御駆動される前記発熱体収納函１０１の内気および外気を循環させる循環送風手段としての直流ファンモーター１０５を備えており、前記発熱体収納函１０１より供給される外部交流電源としての外部交流電源１０６が電源トランス１０７、ダイオードブリッジ１０８およびコンデンサー１０９により変圧および平滑され、この平滑された直流電圧Ｖ１が直流ファンモーター１０５および前記電子制御装置１０４に印加されている。
【０００５】
一方、前記発熱体収納函１０１に設けたこの発熱体収納函屋上の雨水や雪解け水などを排出する流水経路としての流水路１１０にこの流水路の水流を受けて回転する水車１１１とこの水車１１１の回転により発電する発電機１１２からなる水力発電機１１３を備え、この水力発電機１１３の出力が水力発電整流ダイオードブリッジ１１４により平滑されて電圧ＶＧとなり第１の電磁継電器１１５を介して前記直流電圧Ｖ１および電力蓄積手段であるバッテリー１１６に接続され、常時接続されている前記第１の電磁継電器１１５は前記制御装置に設けられた第１の電磁継電器駆動回路１１７により動作される。前記冷却装置の電子制御手段１０４には前記電圧ＶＧの電圧を監視する水力発電電圧監視手段としての水力発電電圧検出回路１１８を備えている。
【０００６】
上記構成により、発熱体収納函１０１を冷却する必要が生じ直流ファンモーター１０５を駆動する場合、前記水力発電機１１３による発電された水力発電整流ダイオードブリッジ１１４により平滑された電圧ＶＧが、前記外部交流電源１０６を平滑した直流電圧Ｖ１より高い場合に、前記水力発電機１１３による発電された水力発電エネルギーにより直流ファンモーター１０５が駆動することになる。また、バッテリー１１６には前記電圧ＶＧと直流電圧Ｖ１が印加されており蓄電に使用された水力発電エネルギーもこのバッテリー１１６の電圧ＶＢが前記直流電圧Ｖ１より高い場合にのみ前記直流ファンモーター１０５の駆動動力として利用されている。また、水力発電電圧検出回路１１８により前記電圧ＶＧが前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲より高いと判断された場合に、第１の電磁継電器１１５の接点を開にし、直流ファンモーター１０５への過電圧の印加を保護している。
【特許文献１】特開２００６−２３３７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来のマンションなどに施設に設置された排水経路の中途に水力発電機を設置し、水力発電を利用する回路提案により構成された発熱体収納函冷却装置では、水力発電による電圧とこの発熱体収納函冷却装置より供給される外部交流電源交流電源を変圧および平滑した直流電圧が、常時、直流ファンモーターに印加されているため、水力発電された出力電圧がこの直流ファンモーターの動作入力電圧範囲であるのにも関わらず外部交流電源電圧を上回らないと水力発電エネルギーを直流ファンモーターの動力とできないという課題があり、常時、外部交流電源の使用電力の省電力が要求されており、外部交流電源電圧の値に左右されず、水力発電による発電量が充分である場合には自然エネルギーである水力発電による電力を直流ファンモーターの動力とすることが要求されている。
【０００８】
また、一般的に水力発電は水車に流れ込む水流の強さにより発生する電力量が非常に広範囲に発生するため水力発電による電力の出力電圧の変動も大きく水流が強い場合には水力発電による出力電圧が循環送風手段としての直流ファンモーターの動作入力電圧範囲を越える過電圧となってしまい、また、水流が弱い場合には水力発電による出力電圧が循環送風手段としての直流ファンモーターの動作入力電圧範囲を下回っててしまい、この直流ファンモーターの動力として利用できないという課題があり、広範囲に発生する水力発電による電力の出力電圧を直流ファンモーターの動作入力範囲内に収め、水力発電による電力をできるだけこの直流ファンモーターの動力として利用し、外部交流電源の使用電力の少電力が要求されている。
【０００９】
また、水力発電の余剰エネルギーを蓄えておくバッテリーにも水力発電による平滑された電圧以外に外部交流電源を変圧および平滑した直流電圧が、常時、直流ファンモーターに印加されており、この直流電圧が前記平滑された電圧よりも高い場合は、外部交流電源による蓄電となってしまう課題があり、常時、外部交流電源の使用電力の省電力が要求されており、外部交流電源電圧の値に左右されず、水力発電による発電量が充分である場合には自然エネルギーである水力発電による電力を直流ファンモーターの動力とすることが要求されている。
【００１０】
また、バッテリーに蓄電されたエネルギーによる蓄電電圧により直流ファンモーターを駆動させる場合でも、外部交流電源を変圧および平滑した直流電圧が、常時、直流ファンモーターに印加されており、この直流電圧が前記蓄電電圧よりも高い場合は、外部交流電源により直流ファンモーターが駆動されてしまう課題があり、常時、外部交流電源の使用電力の省電力が要求されており、交流電源電圧の値に左右されず、水力発電による発電量が充分である場合には自然エネルギーである水力発電による電力を直流ファンモーターの動力とすることが要求されている。
【００１１】
また、外部交流電源を直流電圧に変換する第１の直流交流変換器と水力発電を直流電圧に変換する第２の直流交流変換器を設ける必要があり、冷却装置の大型化につながり、冷却装置としての小型化が要求されている。
【００１２】
また、前記直流ファンモーターの動作入力電圧範囲を越える過電圧となる水力発電による出力電圧状態で、この水力発電による電力を直流ファンモーターの動力から遮断された場合でも流水路に流れる水流があれば水力発電が行われており、この水力発電の電力を前記直流ファンモーターの動力としていない間でも自然エネルギーである水力発電による電力を蓄えておき、水力発電による電力を有効に活用することも求められている。
【００１３】
また、発熱体収納函冷却装置への外部交流電源が遮断され水力発電のみでも意図して発熱体収納函冷却装置を動作させたい場合、水力発電の出力が前記直流ファンモーターの所定の回転数による入力より少なくこの直流ファンモーターの最小動作入力電圧の最小値を下回り、循環送風機能が停止してしまう課題があり、少しでも長く循環送風機能を維持し発熱体収納函の冷却機能を維持することが要求されている。
【００１４】
また、水力発電により発熱体収納函冷却装置が運転していても判らないという課題があり、目視により水力発電による運転であることを視認できることが要求されている。
【００１５】
また、水力発電により発熱体収納函冷却装置が運転していることが、例えば携帯電話基地局のオペレーションセンターの様な遠隔地では判らないという課題があり、遠隔地にて水力発電による運転であることを確認できることが要求されている。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には外部交流電源電圧に関わらず水力発電を循環送風手段の動力とすることができ、外部交流電源の省電力を図り、水力発電による出力電圧範囲を広範囲に利用することができ、水力発電と外部交流電源の整流回路を共用することで小型化ができ、水力発電による過電圧から循環送風手段への動力回路を切断した場合でも蓄電を継続することができ、外部交流電源の停電や電圧低下時でも冷却機能を持続でき、水力発電を利用して駆動していることが判別できる水力発電による電力を利用した発熱体収納函冷却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の発熱体収納函冷却装置は、上記目的を達成するために、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置において、この発熱体収納函内の内気の熱を発熱体収納函外の外気の熱と熱交換させる熱交換手段と、前記発熱体収納函内の内気を取り込み前記熱交換手段で熱交換させて前記発熱体収納函内に循環送風する内気循環風路と、前記発熱体収納函外の外気を取り込み前記熱交換手段で前記発熱体収納函内の内気の熱と熱交換させて前記発熱体収納函外に循環送風する外気循環風路と、前記内気および／あるいは前記外気を循環送風させる循環送風手段と、この循環送風手段を動作させる制御装置を備え、水の流れを受けて発電する水力発電手段と前記発熱体収納函より供給される外部交流電源を前記循環送風手段の動力とする直流電圧に平滑する交流直流変換手段を備え、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲の場合には、前記外部交流電源を前記循環送風手段の動力より切り離し、前記水力発電手段により発電された電力のみを前記循環送風手段の動力とするものである。
【００１８】
この手段により、水力の強さに応じて広範囲に出力される水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内であるならば、外部交流電源電圧に関わらず外部交流電源を切り離した状態で前記水力発電手段により発電される電力がこの循環送風手段の動力となるので、自然エネルギーとしての水力発電による電力の有効利用ができ、外部交流電源の省電力ができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００１９】
また、他の手段は、前記発熱体収納函にこの発熱体収納函屋上に溜まった雨水や雪解け水を排水するあるいは前記発熱体収納函近傍の河川より引き込んだ水を流す流水経路を具備し、この流水経路にこの流水により水車が回転し、この回転により発電機が発電する前記水力発電手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
この手段により、水力の強さに応じて広範囲に出力される水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内であるならば、外部交流電源電圧に関わらず外部交流電源を切り離した状態で前記水力発電手段により発電される電力がこの循環送風手段の動力となるので、自然エネルギーとしての水力発電による電力の有効利用ができ、外部交流電源の省電力ができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００２１】
また、他の手段は、水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲である場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に切換る水力発電切換え手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
この手段により、水力の強さに応じて広範囲に出力される水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内であるならば、外部交流電源電圧に関わらず外部交流電源を切り離した状態で前記水力発電手段により発電される電力がこの循環送風手段の動力となるので、自然エネルギーとしての水力発電による電量の有効利用ができ、外部交流電源の省電力ができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００２３】
また、他の手段は、交流直流変換手段に備えた交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を、水力発電手段の出力である交流電圧を直流電圧に整流させるための整流回路として利用したことを特徴とするものである。
【００２４】
この手段により、水力発電の交流出力電圧を直流電圧に整流する回路を外部交流電源の交流直流変換手段の整流回路と共用することができるで、回路の集約化が可能となり冷却装置の小型化が得られる。
【００２５】
また、他の手段は、水力発電切換手段を交流直流変換手段の出力側ではない入力側もしくは途中段に設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
この手段により、水力発電の交流出力電圧を直流電圧に整流する回路を外部交流電源の交流直流変換手段の整流回路と共用することができるで、回路の集約化が可能となり冷却装置の小型化が得られる。
【００２７】
また、他の手段は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの１次巻線側に水力発電切換手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
この手段により、水力発電の交流出力電圧を直流電圧に整流する回路を外部交流電源の交流直流変換手段の整流回路と共用することができるで、回路の集約化が可能となり冷却装置の小型化が得られる。
【００２９】
また、他の手段は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの２次巻線側に水力発電切換手段を備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
この手段により、水力発電の交流出力電圧を直流電圧に整流する回路を外部交流電源の交流直流変換手段の整流回路と共用することができるで、回路の集約化が可能となり冷却装置の小型化が得られる。
【００３１】
また、他の手段は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える電源トランスタップ切換手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３２】
この手段により、水力の強さに応じて広範囲に出力される水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内であるならば、外部交流電源電圧に関わらず外部交流電源を切り離した状態で前記水力発電手段により発電される電力がこの循環送風手段の動力となるので、自然エネルギーとしての水力発電による電力の有効利用ができ、外部交流電源の省電力ができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００３３】
また、他の手段は、水力発電手段に備えた発電機の出力側巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える発電機タップ切換手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３４】
この手段により、水力の強さに応じて広範囲に出力される水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内であるならば、外部交流電源電圧に関わらず外部交流電源を切り離した状態で前記水力発電手段により発電される電力がこの循環送風手段の動力となるので、自然エネルギーとしての水力発電による電力の有効利用ができ、外部交流電源の省電力ができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００３５】
また、他の手段は、発熱体収納函冷却装置に循環送風手段を複数台備え、水力発電切換え手段がそれぞれの前記循環送風手段への動力回路にそれぞれ備えられ、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を下回った際にそれぞれの前記水力発電切換え手段を、順次、前記循環送風手段の動力を外部交流電源により供給される電力に切換え、水力発電手段側から見た場合の電力負荷を軽くするようにしてこの水力発電手段により発電される電力を前記循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるようにすることを特徴とするものである。
【００３６】
この手段により、水力発電手段に接続する負荷の状態を細分化することができ、水力発電の出力を循環送風手段の動力として持続的に利用でき、水力発電エネルギーが有効利用できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００３７】
また、他の手段は、交流直流変換手段の出力電圧である平滑された直流電圧の直流電圧監視手段により、循環送風手段の動作入力電圧範囲であるか否かを判断し、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段を駆動させ、前記水力発電手段により発電される発電電圧がこの循環送風手段の動作入力電圧範囲である間は前記水力発電による電力をこの循環送風手段の動力とし、前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を逸脱した場合は、前記外部交流電源により供給される電力を前記循環送風手段の動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とするものである。
【００３８】
この手段により、水力発電手段により発電された出力電圧を循環送風手段の動作入力電圧範囲で広く利用することが可能となり、水力発電エネルギーが有効利用できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００３９】
また、他の手段は、循環送風手段であるファンモーターの回転数を検知する回転数検知手段を備え、この回転数検知手段の検知する回転数により、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段であるファンモーターを所定の回転数で駆動させ、この所定の回転数を維持する間は前記水力発電手段により発電する電力をこのファンモーターの動力とし、前記所定の回転数を維持できない場合は、前記外部交流電源により供給される電力をこのファンモーターの動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とするものである。
【００４０】
この手段により、水力発電による発電される出力電圧を循環送風手段の動作入力電圧範囲で広く利用することが可能となり、水力発電エネルギーが有効利用できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００４１】
また、他の手段は、水力発電手段の発電量が循環送風手段の動作入力電圧範囲を超える過電圧状態にて、前記水力発電切換手段が切り離された際に前記水力発電手段による発電する電気エネルギーを蓄積する蓄積手段を備えたことを特徴とするものである。
【００４２】
この手段により、水力発電の余剰な電力を蓄えることができるので、水力発電を効率良く利用することができる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００４３】
また、他の手段は、発熱体収納函より供給される外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回ったことを検出する外部交流電源電圧低下検出手段を設け、この外部交流電源電圧低下検出手段により前記外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回った場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に前記水力発電切換え手段により切換えこの前記水力発電手段により発電される電力が前記循環送風手段の動作入力範囲に収まるように前記循環送風手段としてのファンモーターの回転数を抑制することを特徴とするものである。
【００４４】
この手段により、外部交流電源の停電あるいは入力電圧不足時に水力発電手段により発電される電力に応じ循環送風手段を動作することができるので、外部交流電源の停電や入力電圧不足時でも発熱体収納函を冷却する機能を持続できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００４５】
また、他の手段は、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転していることを視認させるための視認表示手段を備えたことを特徴とするものである。
【００４６】
この手段により、設置業者やサービスマンが表示装置を視認することができるので、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力としているのか判別できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【００４７】
また、他の手段は、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転している場合に、発熱体収納函との間で、前記水力発電手段により発電された電力より前記発熱体収納函冷却装置が運転していることを知らせことができる通信手段を備えたことを特徴とするものである。
【００４８】
この手段により、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力としていることを通信に載せることができるので、発熱体収納函の外部の遠隔地にて水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力としていることを認識できる発熱体収納函冷却装置が得られる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には外部交流電源電圧に関わらずこの水力発電の電力を循環送風手段の動力とすることができるので外部交流電源の省電力を図り、水力発電手段により発電される広範囲の出力電圧を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収めることができ、装置の小型化ができ、循環送風手段の動作入力電圧の最大値を越える過電圧時にも水力発電エネルギーを蓄えることができ、外部交流電源の停電や電圧低下時でも冷却機能を持続でき、水力発電を利用して駆動していることが判別できる水力発電による電力を利用できる発熱体収納函冷却装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明の請求項１記載の発明は、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置において、この発熱体収納函内の内気の熱を発熱体収納函外の外気の熱と熱交換させる熱交換手段と、前記発熱体収納函内の内気を取り込み前記熱交換手段で熱交換させて前記発熱体収納函内に循環送風する内気循環風路と、前記発熱体収納函外の外気を取り込み前記熱交換手段で前記発熱体収納函内の内気の熱と熱交換させて前記発熱体収納函外に循環送風する外気循環風路と、前記内気および／あるいは前記外気を循環送風させる循環送風手段と、この循環送風手段を動作させる制御装置を備え、水の流れを受けて発電する水力発電手段と前記発熱体収納函より供給される外部交流電源を前記循環送風手段の動力とする直流電圧に平滑する交流直流変換手段を備え、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲の場合には、前記外部交流電源を前記循環送風手段の動力より切り離し、前記水力発電手段により発電された電力のみを前記循環送風手段の動力とするものであり、水力発電手段により発電された電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内の場合に、外部交流電源を循環送風手段の動力から切り離すので、前記外部交流電源電圧に関わらず、前記水力発電手段により発電された電力のみを前記循環送風手段の動力とできるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項２記載の発明は、前記発熱体収納函にこの発熱体収納函屋上に溜まった雨水や雪解け水を排水するあるいは前記発熱体収納函近傍の河川より引き込んだ水を流す流水経路を具備し、この流水経路にこの流水により水車が回転し、この回転により発電機が発電する前記水力発電手段を設けたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電された電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内の場合に、外部交流電源を循環送風手段の動力から切り離すので、前記外部交流電源電圧に関わらず、前記水力発電手段により発電された電力のみを前記循環送風手段の動力とできるという作用を有する。
【００５２】
本発明の請求項３記載の発明は、水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲である場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に切換る水力発電切換え手段を設けたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電された電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内の場合に、外部交流電源を循環送風手段の動力から切り離すので、前記外部交流電源電圧に関わらず、前記水力発電手段により発電された電力のみを前記循環送風手段の動力とできるという作用を有する。
【００５３】
本発明の請求項４記載の発明は、交流直流変換手段に備えた交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を、水力発電手段の出力である交流電圧を直流電圧に整流させるための整流回路として利用したことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電される出力電圧の整流回路を外部交流電源の交流直流変換手段の一部と共用できるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項５記載の発明は、水力発電切換手段を交流直流変換手段の出力側ではない入力側もしくは途中段に設けたことを特徴とするものであり、水力発電の出力電圧の整流回路を外部交流電源の交流直流変換手段の一部と共用できるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項６記載の発明は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの１次巻線側に水力発電切換手段を備えたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電される出力電圧の整流回路を外部交流電源の交流直流変換手段の一部と共用できるという作用を有する。
【００５６】
本発明の請求項７記載の発明は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの２次巻線側に水力発電切換手段を備えたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電される出力電圧の整流回路を外部交流電源の交流直流変換手段の一部と共用できるという作用を有する。
【００５７】
本発明の請求項８記載の発明は、交流直流変換手段に備えた電源トランスの巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える電源トランスタップ切換手段を設けたことを特徴とするものであり、広範囲の水力発電手段により発電される出力電圧を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収めることができるという作用を有する。
【００５８】
本発明の請求項９記載の発明は、水力発電手段に備えた発電機の出力側巻線に１つ以上のタップを備え、このタップの選択を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるように切換える発電機タップ切換手段を設けたことを特徴とするものであり、広範囲の水力発電手段により発電されるの出力電圧を循環送風手段の動作入力電圧範囲に収めることができるという作用を有する。
【００５９】
本発明の請求項１０記載の発明は、発熱体収納函冷却装置に循環送風手段を複数台備え、水力発電切換え手段がそれぞれの前記循環送風手段への動力回路にそれぞれ備えられ、前記水力発電手段の発電量が前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を下回った際にそれぞれの前記水力発電切換え手段を、順次、前記循環送風手段の動力を外部交流電源により供給される電力に切換え、水力発電手段側から見た場合の電力負荷を軽くするようにしてこの水力発電手段により発電される電力を前記循環送風手段の動作入力電圧範囲に収まるようにすることを特徴とするものであり、水力発電手段により発電された電力に応じて電力負荷を配分することができる作用を有する。
【００６０】
本発明の請求項１１記載の発明は、交流直流変換手段の出力電圧である平滑された直流電圧の直流電圧監視手段により、循環送風手段の動作入力電圧範囲であるか否かを判断し、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段を駆動させ、前記水力発電手段により発電される発電電圧がこの循環送風手段の動作入力電圧範囲である間は前記水力発電による電力をこの循環送風手段の動力とし、前記循環送風手段の動作入力電圧範囲を逸脱した場合は、前記外部交流電源により供給される電力を前記循環送風手段の動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とするものであり、前記循環送風手段の動作入力電圧の最小値まで水力発電手段による発電される電力を循環送風手段の動力とすることができる作用を有する。
【００６１】
本発明の請求項１２記載の発明は、循環送風手段であるファンモーターの回転数を検知する回転数検知手段を備え、この回転数検知手段の検知する回転数により、前記水力発電手段により発電する電力で前記循環送風手段であるファンモーターを所定の回転数で駆動させ、この所定の回転数を維持する間は前記水力発電手段により発電する電力をこのファンモーターの動力とし、前記所定の回転数を維持できない場合は、前記外部交流電源により供給される電力をこのファンモーターの動力とするように水力発電切換え手段により切換えることを特徴とするものであり、前記循環送風手段の動作入力電圧の最小値まで水力発電により発電される電力を循環送風手段の動力とすることができる作用を有する。
【００６２】
本発明の請求項１３記載の発明は、水力発電手段の発電量が循環送風手段の動作入力電圧範囲を超える過電圧状態にて、前記水力発電切換手段が切り離された際に前記水力発電手段による発電する電気エネルギーを蓄積する蓄積手段を備えたことを特徴とするものであり、前記循環送風手段が水力発電手段により発電される電力を動力として駆動していない間にも水力発電手段により発電される電気エネルギーを蓄電できるという作用を有する。
【００６３】
本発明の請求項１４記載の発明は、発熱体収納函より供給される外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回ったことを検出する外部交流電源電圧低下検出手段を設け、この外部交流電源電圧低下検出手段により前記外部交流電源が停電もしくは循環送風手段の動作入力電圧範囲の最小値を生成できる前記外部交流電源の所定の電圧を下回った場合に、前記循環送風手段の動力を前記水力発電手段により発電される電力に前記水力発電切換え手段により切換えこの前記水力発電手段により発電される電力が前記循環送風手段の動作入力範囲に収まるように前記循環送風手段としてのファンモーターの回転数を抑制することを特徴とするものであり、水力発電手段により発電される電力に応じて循環送風手段を動作できるという作用を有する。
【００６４】
本発明の請求項１５記載の発明は、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転していることを視認させるための視認表示手段を備えたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転している際に表示することのできる作用を有する。
【００６５】
本発明の請求項１６記載の発明は、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力として発熱体冷却装置が運転している場合に、発熱体収納函との間で、前記水力発電手段により発電された電力より前記発熱体冷却装置が運転していることを知らせことができる通信手段を備えたことを特徴とするものであり、水力発電手段により発電された電力を循環送風手段の動力としている動作情報を通信に載せることができるという作用を有する。
【００６６】
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。
【００６７】
（実施の形態１）
従来例と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００６８】
図１、図２および図３に示すように、発熱体収納函１０１を冷却する冷却装置１０２に発熱体収納函１０１より供給される外部交流電源１０６が接続されている。供給された外部交流電源１０６は冷却装置１０２に備えた水力発電切換手段としてのＣ接点型リレーである水力発電切換えリレー１の通常接点閉側を通じて交流直流変換手段に備えた電源トランス１０７の１次側巻線に接続され、この電源トランス１０７の２次側巻線に接続された前記交流直流変換手段に備えた整流回路である第１のダイオードブリッジ１０８ａコンデンサー１０９により整流平滑された直流電圧Ｖ１を得ている。この直流電圧Ｖ１が循環送風手段としての直流ファンモーター１０５の入力電圧であると共に、この直流ファンモーター１０５を制御駆動する冷却装置制御手段としてのマイコン２を搭載した電子制御装置１０４の電源ともなっている。前記直流電圧Ｖ１の直流電圧監視手段としての第１の抵抗器３と第２の抵抗器４と前記マイコン２からなる直流電圧検出回路５とこのマイコン２の判断により前記水力発電切換えリレー１を駆動させる手段としてのリレー駆動回路６が前記電子制御装置１０４に備えてある。一方、前記発熱体収納函１０１に設けたこの発熱体収納函屋上の雨水や雪解け水などを排出する流水経路としての流水路１１０にこの流水路の水流を受けて回転する水車１１１とこの水車１１１の回転により発電する発電機１１２からなる水力発電機１１３を備え、この水力発電機１１３の出力が前記水力発電切換えリレー１の通常接点開側に接続されている。
【００６９】
上記構成において、動作説明を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７０】
ステップ１で外部交流電源１０６が印加されると電子制御装置１０４が動作し、ステップ２で水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ３で、直流電圧Ｖ１が第１の抵抗器３と第２の抵抗器４により分圧されてマイコン２のアナログ入力端子ＡＩＮに印加され、ＡＩＮの電圧が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲（例えば、ＤＣ２０Ｖ〜ＤＣ３２Ｖ。以下、最小値をＶL、最大値をＶHと称す。）内と判断されれば、ステップ２に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側に切換えたままで前記直流ファンモーター１０５が水力発電機１１３により発電される電力を動力とすることとなる。このステップ３で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲を下回るあるいは上回ると判断された場合、ステップ４にて前記水力発電切換えリレー１の接点を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５が前記外部交流電源１０６による電力を動力とすることとなる。この後、ステップ５で前記水力発電機１１３による発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ１（例えば１０秒）を経過した後、ステップ２に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換えステップ３で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い、以下、同様のステップを繰り返す。
【００７１】
このように、循環送風手段である直流ファンモーター１０５の入力電圧となる直流電圧Ｖ１を監視する直流電圧検出回路５を備えたことにより、この循環送風手段の動作入力電圧範囲であるか否かを前記直流電圧検出回路５により検出でき、水力発電切換えリレー１の接点を前記水力発電機１１３により発電される電力側に切換えている間、この水力発電機１１３により発電される出力電圧が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲である場合に、外部交流電源１０６の電力からこの直流ファンモーター１０５の動力を切り離しているので、外部交流電源１０６の電圧に関わらずこの水力発電機１１３により発電される電力のみを循環送風手段の動力とすることができるので外部交流電源１０６の省電力を図るとともに、前記循環送風手段である直流ファンモーター１０５の入力電圧となる直流電圧Ｖ１に平滑整流する交流直流変換手段である電源トランス１０７とダイオードブリッジ１０８およびコンデンサー１０９による整流回路を水力発電機１１３と外部交流電源１０６とで共用するので装置の小型化ができる。
【００７２】
なお、ここでは水力発電切換えリレー１を電源トランス１０７の１次巻線側に設けたが交流直流変換手段としての出力側ではない途中段である電源トランス１０７の２次巻線側に設けても作用効果に差はない。
【００７３】
また、前記流水路の水流として前記発熱体収納函屋上の雨水や雪解け水で説明したが前記発熱体収納函近傍の河川より引き込んだ水流、特に山間部斜面に流れる水流であっても作用効果に差はないことは言うまでもない。
【００７４】
（実施の形態２）
従来例、実施の形態１と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００７５】
図４および図５に示すように、図１の構成に対し、中間タップｂを１次巻線側に備えたタップ付き電源トランス７を設け、前記水力発電切換えリレー１と前記タップ付き電源トランス７の１次巻線との間にＣ接点型リレーである電源トランスタップ切換えリレー８を設けたもので、この電源トランスタップ切換えリレー８のコモン端子は前記水力発電切換えリレー１のコモン端子に接続され、前記電源トランスタップ切換えリレー８の通常接点開側は前記中間タップｂに接続し、前記電源トランスタップ切換えリレー８の通常接点閉側は前記タップ付き電源トランス７の１次巻線の終端側タップｃに接続している。なお、前記電源トランスタップ切換えリレー８は、電子制御装置１０４に備えたリレー駆動回路６で動作させる。
【００７６】
上記構成において、動作説明を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７７】
ステップ６で外部交流電源１０６が印加されると電子制御装置１０４が動作し、ステップ７で水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ８で、直流電圧Ｖ１が第１の抵抗器３と第２の抵抗器４により分圧されてマイコン２のアナログ入力端子ＡＩＮに印加され、ＡＩＮの電圧が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内と判断されれば、ステップ７に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側に切換えたままで前記直流ファンモーター１０５が水力発電機１１３により発電された電力を動力とすることとなる。このステップ８で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを越えた場合、前記水力発電機１１３により発電される出力電圧が過電圧と判断し、直ちにステップ１１に移行し、前記水力発電切換えリレー１を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５にこの過電圧が印加されないようにする。ステップ８で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回った場合、直ちにステップ９に移行し、電源トランスタップ切換えリレー８の接点を通常開側、すなわち前記タップ付き電源トランス７のタップｂ側に通電を切換えて直流電圧Ｖ１の電圧値を上げるようにする。次にステップ１０にて再び直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であればステップ７に戻り、直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回る、あるいは前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを上回っていればステップ１１に移行し、前記水力発電切換えリレー１を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５は前記外部交流電源１０６による電力を動力とすることとなる。この後、ステップ１２で前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ２（例えば１０秒）を経過した後、ステップ７に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり接点通常開側に切換えステップ８で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い、以下、同様のステップを繰り返す。
【００７８】
このように、外部交流電源１０６の交流直流変換手段に中間タップｂを備えたタップ付き電源トランス７を設けこの中間タップｂとこのタップを切換える電源トランスタップ切換えリレー８を備えたことで水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には外部交流電源電圧に関わらずこの水力発電の電力を循環送風手段である直流ファンモーター１０５の動力とすることができるとともに前記水力発電手段である前記水力発電機１１３により発電される広範囲の出力電圧を前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内に収めることができるので水力発電を有効に利用し外部交流電源の省電力を図ることができる。
【００７９】
なお、ここでは水力発電切換えリレー１をタップ付き電源トランス７の１次巻線側に設けたが交流直流変換手段としての出力側ではない途中段であるタップ付き電源トランス７の２次巻線側に設けても作用効果に差はない。また、タップ付き電源トランス７の中間タップｂを１次巻線に設けたが２次巻線側に設けても作用効果に差はない。また、中間タップを１つとして説明したが、２つ以上としてもより細かな直流電圧Ｖ１の電圧制御が可能となり、よい良い作用効果が生じるのは言うまでもない。
【００８０】
（実施の形態３）
従来例、実施の形態１および実施の形態２と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００８１】
図６および図７に示すように、図１の構成に対し、発電機１１２ａの出力巻線に中間タップｂを備えて、水力発電切換えリレー１と前記発電機１１２ａとの間にこのタップの選択を切換える発電機タップ切換手段としてのＣ接点型リレーである発電機タップ切換えリレー９を設けたもので、この発電機タップ切換えリレー９のコモン端子は前記水力発電切換えリレー１の通常接点開側に接続され、前記発電機タップ切換えリレー９の通常接点開側は前記発電機１１２ａの中間タップｂに接続し、前記発電機タップ切換えリレー９の通常接点開側は前記発電機１１２ａの終端側タップｃに接続している。なお、前記発電機タップ切換えリレー９は、電子制御装置１０４に備えたリレー駆動回路６で動作させる。
【００８２】
上記構成において、動作説明を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８３】
ステップ１３で外部交流電源１０６が印加されると電子制御装置１０４が動作し、ステップ１４で水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ１５で、直流電圧Ｖ１が第１の抵抗器３と第２の抵抗器４により分圧されてマイコン２のアナログ入力端子ＡＩＮに印加され、ＡＩＮの電圧が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内と判断されれば、ステップ１４に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側に切換えたままで前記直流ファンモーター１０５は前記水力発電機１１３により発電される電力を動力とすることとなる。このステップ１５で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを越えた場合、前記水力発電機１１３によち発電される出力電圧が過電圧と判断し、直ちにステップ１８に移行し、前記水力発電切換えリレー１を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５にこの過電圧が印加されないようにする。ステップ１５で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回った場合、直ちにステップ１６に移行し、発電機タップ切換えリレー９の接点を通常開側、すなわち前記発電機１１２ａのタップｃに通電を切換えて直流電圧Ｖ１の電圧値を上げるようにする。次にステップ１７にて再び直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であればステップ７に戻り、直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回る、あるいは前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを上回っていればステップ１８に移行し、前記水力発電切換えリレー１を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５は前記外部交流電源１０６による電力を動力とすることとなる。この後、ステップ１９で前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ３（例えば１０秒）を経過した後、ステップ７に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換えステップ１４で直流電圧Ｖ１が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い、以下、同様のステップを繰り返す。
【００８４】
このように、発電機１１２ａの出力巻線に中間タップｂとこのタップを切換える発電機タップ切換えリレー９を備えたことで水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には外部交流電源電圧に関わらずこの水力発電の電力を循環送風手段である直流ファンモーター１０５の動力とすることができるとともに前記水力発電手段である前記水力発電機１１３により発電される広範囲の出力電圧を前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲内に収めることができるので水力発電を有効に利用し外部交流電源の省電力を図ることができる。
【００８５】
なお、ここでは水力発電切換えリレー１を電源トランス１０７の１次巻線側に設けたが交流直流変換手段としての出力側ではない途中段である前記電源トランス１０７の２次巻線側に設け、同時に発電機１１２ａを前記電源トランス１０７の２次側巻線側に接続するようにしても作用効果に差はない。また、中間タップを１つとして説明したが、２つ以上としてもより細かな直流電圧Ｖ１の電圧制御が可能となり、よい良い作用効果が生じるのは言うまでもない。
【００８６】
（実施の形態４）
従来例、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００８７】
図８、図９および図１０に示すように、図１の構成に対し、循環送風手段を発熱体収納函１０１の内気を循環送風させる内気用循環送風手段である内気用直流ファンモーター１０５ａと発熱体収納函１０１の外気を循環送風させる外気用循環送風手段である外気用直流ファンモーター１０５ｂとに分けて電子制御装置１０４で動作させている。また、この内気用直流ファンモーター１０５ａとこの外気用直流ファンモーター１０５ｂには、交流直流変換手段の途中段である電源トランス１０７の２次巻線側に前記内気用直流ファンモーター１０５ａ用の水力発電切換え手段としてのＣ接点型リレーである第１の水力発電切換えリレー１ａと前記外気用直流ファンモーター１０５ｂ用の水力発電切換え手段としてのＣ接点型リレーである第２の水力発電切換えリレー１ｂを備え、前記内気用直流ファンモーター１０５ａと前記第１の水力発電切換えリレー１ａとの間には整流回路としての第１のダイオードブリッジ１０８ａ、全波整流後の直流電圧を平滑するための第１のコンデンサー１０９ａが挿入され、前記外気用直流ファンモーター１０５ｂと前記第２の水力発電切換えリレー１ｂとの間には整流回路としての第２のダイオードブリッジ１０８ｂ、全波整流後の直流電圧を平滑するための第２のコンデンサー１０９ｂが挿入されている。前記電子制御装置１０４は前記第１のコンデンサー１０９ａにより平滑された直流電圧Ｖ１による直流電圧監視手段としての直流電圧検出回路５を設けている。
【００８８】
上記構成において、動作説明を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８９】
ステップ２０で外部交流電源１０６が印加されると電子制御装置１０４が動作し、ステップ２０で第１の水力発電切換えリレー１ａの接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ２１で第２の水力発電切換えリレー１ｂの接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ２３で、直流電圧Ｖ１が第１の抵抗器３と第２の抵抗器４により分圧されてマイコン２のアナログ入力端子ＡＩＮに印加され、ＡＩＮの電圧が内気用直流ファンモーター１０５ａおよび外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲内と判断されれば、ステップ２１に戻り、前記第１の水力発電切換えリレー１ａおよび前記第２の水力発電切換えリレー１ｂの接点を水力発電機１１３側に切換えたままで前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂが水力発電機１１３により発電される電力を動力とすることとなる。このステップ２３で直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲の最大値ＶHを越えた場合、前記水力発電機１１３による水力発電の過電圧と判断し、直ちにステップ３０、３１に移行し、前記第１の水力発電切換えリレー１ａおよび前記第２の水力発電切換えリレー１ｂを通常接点閉側すなわち電源トランス１０７側に切換える。この後、ステップ３２で前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ６（例えば１０秒）を経過した後、ステップ２１に戻る。ステップ２３で直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回った場合、直ちにステップ２４に移行し、前記第２の水力発電切換えリレー１ｂの接点を通常接点閉側すなわち前記電源トランス１０７側に切換え前記発電機１１２の負荷を軽くするようにし、前記発電機１１２の出力電圧が上昇するようにする。この後、ステップ２５で再び直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲内であればステップ２６に移行し、前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ４（例えば１０秒）を経過した後、ステップ２２に戻る。ステップ２５で直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回る、あるいは前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲の最大値ＶHを上回っていればステップ２７に移行し、前記第１の水力発電切換えリレー１ａを接点通常閉側つまり前記電源トランス１０７側に切換え、前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂは前記外部交流電源１０６の電力を動力ろとすることとなる。この後、ステップ２８で前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ５（例えば１０秒）を経過した後、ステップ２９に��行し、前記第１の水力発電切換えリレー１ａを通常接点開側すなわち前記発電機１１２側に切換え、ステップ２５に戻り、直流電圧Ｖ１が前記内気用直流ファンモーター１０５ａおよび前記外気用直流ファンモーター１０５ｂの動作入力電圧範囲内であるかどうかの判断を行い、以下、同様のステップを繰り返す。
【００９０】
このように、水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力の負荷である循環送風手段としての直流ファンモーターを内気用直流ファンモーター１０５ａと外気用直流ファンモーター１０５ｂの２つとし、水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力をそれぞれの水力発電切換え手段で外部交流電源１０６による電力と動力を切換るようにしたので前記水力発電機１１３による出力に応じてこの水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には内気用直流ファンモーター１０５ａおよび外気用直流ファンモーター１０５ｂの両方およびいずれかを外部交流電源電圧に関わらずこの水力発電の電力を循環送風手段の動力とすることができるので外部交流電源の省電力を図ることができる。
【００９１】
なお、ここで発熱体収納函１０１の内気と外気の循環送風手段としての直流ファンモーターを２台に分けて動作させる提案をしたが、３台、４台とさらに複数台に分けても作用効果に差はなく、より水力発電が有効利用できることは言うまでもない。
【００９２】
（実施の形態５）
従来例、実施の形態１と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００９３】
図１１および１２に示すように、外部交流電源１０６が電源トランス１０７を介して水力発電切換えリレー１の通常接点閉側を経由して整流回路であるダイオードブリッジ１０８により全波整流されて直流電圧Ｖ１となり循環送風手段としての直流ファンモーター１０５の入力電圧となっている。この直流電圧Ｖ１は前記電子制御装置１０４の電源としても接続されている。前記電子制御装置１０４には前記直流ファンモーター１０５の回転数を検知する回転数検知手段としての回転数検出回路１０と前記水力発電切換えリレー１を駆動させる手段としてのリレー駆動回路６が前記電子制御装置１０４に備えてある。一方、前記発電機１１２の出力は前記水力発電切換えリレー１の通常接点開側に接続されている。
【００９４】
上記構成において、動作説明を図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００９５】
ステップ３３で外部交流電源１０６が印加されると電子制御装置１０４が動作し、ステップ３４で水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換え、ステップ３５で直流ファンモーター１０５を所定の回転数Ｎ（例えば、１５６０ｒ／ｍ）で駆動させる。ステップ３６で充分所定の回転数Ｎで回るに足りる時間Ｔ７（例えば２０秒）を経過した後、ステップ３７で前記直流ファンモーター１０５の回転数Ｎｒを検知し、所定の回転数Ｎを上回っていないかどうかを判定する。ここで厳密には検知する回転数Ｎｒと所定の回転数Ｎにはある程度のばらつきを見込んで判断していることは言うまでも無い。検知した回転数Ｎｒが所定の回転数Ｎを上回った場合は、この直流ファンモーター１０５に水力発電機１１３による水力発電の出力電圧が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを超えた過電圧であると判断し、直ちにステップ３９で前記水力発電切換えリレー１の接点を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５は前記外部交流電源１０６による電力を動力とすることとなる。ステップ３７で検知した回転数Ｎｒが所定の回転数Ｎを上回っていない場合、ステップ３８で再び前記直流ファンモーター１０５の回転数Ｎｒを検知し、所定の回転数Ｎを下回っているかどうかを判定する。検知した回転数Ｎｒが所定の回転数Ｎを下回っていなければ、前記直流ファンモーター１０５には動作入力電圧範囲内の直流電圧Ｖ１が入力されていると判断するとともに前記水力発電機１１３により発電される電力を前記直流ファンモーター１０５の動力とすることとなる。検知した回転数Ｎｒが所定の回転数Ｎを下回っていれば前記水力発電機１１３により発電される出力電圧が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回ったと判断し、ステップ３９で前記水力発電切換えリレー１の接点を外部交流電源１０６側つまり通常接点閉側に切換え、前記直流ファンモーター１０５は前記外部交流電源１０６による電力を動力とすることとなる。この後、ステップ４０で前記水力発電機１１３により発電される電力が変化したと足りる時間Ｔ８（例えば１０秒）を経過した後、ステップ３３に戻り、前記水力発電切換えリレー１の接点を水力発電機１１３側つまり通常接点開側に切換えステップ３４に移行し、以下、同様のステップを繰り返す。
【００９６】
このように、直流ファンモーター１０５の回転数を検知する回転数検出回路１０を備え、水力発電切換えリレー１で直流ファンモーター１０５を駆動させる動力を外部交流電源１０６による電力と水力発電機１１３による電力と完全に切換えたので、水力発電手段により発電される電力が循環送風手段の動作入力電圧範囲内である場合には外部交流電源１０６の電圧に関わらずこの水力発電の電力を循環送風手段の動力とすることができるので外部交流電源の省電力を図り、水力発電と外部交流電源の整流回路を共用することで装置の小型化ができる。
【００９７】
なお、ここでは水力発電切換えリレー１を電源トランス１０７の１次巻線側に設けたが交流直流変換手段としての出力側ではない途中段である前記電源トランス１０７の２次巻線側に設けても作用効果に差はない。
【００９８】
（実施の形態６）
従来例、実施の形態１と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【００９９】
図１３に示すように、外部交流電源１０６が電源トランス１０７を介して水力発電切換えリレー１の通常接点閉側を経由して整流回路であるダイオードブリッジ１０８により全波整流されて直流電圧Ｖ１となり循環送風手段としての直流ファンモーター１０５の入力電圧となっている。この直流電圧Ｖ１は前記電子制御装置１０４の電源としても接続されている。また、前記水力発電切換えリレー１の通常接点開側に前記発電機１１２が接続されている。前記電子制御装置１０４には直流電圧Ｖ１による直流電圧監視手段としての直流電圧検出回路５と前記水力発電切換えリレー１を駆動させる手段としてのリレー駆動回路６を備えてある。
【０１００】
一方、前記発電機１１２の出力は水力発電整流ダイオードブリッジ１１４により全波整流されて蓄電手段としてのバッテリー１１６を経由して前記水力発電切換えリレー１の通常接点開側に接続されている。
【０１０１】
上記構成において、前記水力発電切換えリレー１が水力発電機１１３により発電される出力が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最大値ＶHを超えた過電圧であると直流電圧検出回路５により判断された場合、前記直流ファンモータ１０５の動力を前記水力発電切換えリレー１の接点を通常閉側に切換え外部交流電源１０６による電力に切換える。切換えた以降も、前記水力発電機１１３による発電は流水路１１０に水流がある限り行われているので、この水力発電機１１３により発電された電力を前記バッテリー１１６に蓄えている。
【０１０２】
このように、前記水力発電切換えリレー１が水力発電手段としての水力発電機１１３により発電される出力が循環送風手段である直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲を超えた過電圧であると判断され、この直流ファンモータ１０５の動力が前記水力発電切換えリレー１により外部交流電源１０６による電力に切換わっている間においても、前記水力発電機１１３による発電は流水路１１０に水流がある限り行われているので、この水力発電機１１３により発電された水力発電エネルギーを前記バッテリー１１６に蓄えることができる。
【０１０３】
（実施の形態７）
従来例、実施の形態１と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【０１０４】
図１４および図１５に示すように、図１に対して外部交流電源１０６の交流電圧Ｅ１を検出するための外部交流電源電圧低下検出手段としての外部交流電源電圧低下検出回路１１を前記電子制御装置１０４に備えている。この外部交流電源電圧低下検出回路１１には外部交流電源１０６の交流電圧Ｅ１を降圧する（例えば、最大でも５／√２Ｖｒｍｓを超えない電圧）ＰＴ１２とその降圧された電圧を全波整流する第３のダイオードブリッジ１３と第３のコンデンサー１４により平滑され前記マイコン２のアナログ入力端子ＡＩＮ２に印加されている。
【０１０５】
上記構成により、外部交流電源１０６が何らかの原因で停電や交流電圧Ｅ１の値が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを生成できないような前記外部交流電源１０６の電圧（例えばＡＣ１５０Ｖｒｍｓ）に低下したことを前記外部交流電源電圧低下検出回路１１によりマイコン２で判断した場合、直ちに、前記水力発電切換えリレー１の接点を通常接点開側に切換えて、前記水力発電機１１３により発電された電力を前記直流ファンモーター１０５の動力とし、この直流ファンモーター１０５を駆動させて前記直流電圧検出回路５より得られる直流電圧Ｖ１の電圧が前記直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを下回らないような回転数にて駆動させ、停電や交流電圧Ｅ１の値が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを生成できないような電圧値に低下した場合でも所定の冷却効果が得られる前記直流ファンモーター１０５の回転数とならなくても循環送風手段を駆動させることで僅かながらでも発熱体収納函１０１を冷却することができる。
【０１０６】
このように外部交流電源１０６の入力電圧の低下を検知する外部交流電源電圧低下検出回路１１を設けたので、前記外部交流電源１０６の停電や交流電圧Ｅ１の値が直流ファンモーター１０５の動作入力電圧範囲の最小値ＶLを生成できないような電圧値に低下した場合において水力発電機１１３により発電される電力に応じて前記直流ファンモーター１０５を動作させることができるので、外部交流電源の停電や電圧低下時でも冷却機能を持続することができる。
【０１０７】
（実施の形態８）
従来例、実施の形態１と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図１６に示すように、図１の構成に加えて視認表示手段としてのＬＥＤ１５を電子制御装置１０４に備えたものである。
【０１０９】
上記構成において、水力発電切換えリレー１の動作オンに同期してＬＥＤ１５を点灯あるいは点滅させる。
【０１１０】
このように水力発電切換えリレー１の動作オンに同期してＬＥＤ１５を点灯あるいは点滅させ、それを視認することにより、冷却装置１０２が水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力を循環送風手段の動力として利用し運転していることが判別できる。
【０１１１】
（実施の形態９）
水力発電手段の出力により発熱体冷却装置が運転している場合に、発熱体収納函との間で、水力発電手段の出力により発熱体冷却装置が運転していることを知らせことができる通信手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の発熱体収納函冷却装置。
【０１１２】
従来例、実施の形態１および実施の形態８と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
【０１１３】
図１７に示すように、図１６の構成に加えて、電子制御装置１０４に設けた通信手段としての通信回路１６および発熱体収納函１０１との通信を行う通信線１７を接続するものである。
【０１１４】
上記構成により、実施の形態８と同様に水力発電切換えリレー１の動作オンに同期して通信回路１６にてシリアル通信のｂｉｔ情報に変換し、通信線１７を介して発熱体収納函１０１に送信している。
【０１１５】
このようにして、通信回路１６を設けたので、冷却装置１０２が水力発電手段である水力発電機１１３により発電される電力を循環送風手段の動力として利用し運転していることを遠隔地に知らせることができる。
【０１１６】
ここで、シリアル信号として２線方式としたがパラレル通信方式による情報のｂｉｔ量に応じたパラレル通信や光ファイバーを利用した通信あるいは無線を利用した無線方式でも作用効果に差はない。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
冷却装置本体やコントローラーに取り付けた電源ラインに電力線搬送通信用の信号を搬送させる信号搬送部を用いて容易に省配線、省スペース化を実現し、航空機の気密室や貨物コンテナなどの気密性を有する収納函などの空調設備などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態１の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の直流電圧検出手段の構成を示す回路図
【図３】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３の動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態４の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４の発熱体収納函冷却装置の構成を示す構成図
【図１０】本発明の実施の形態４の動作を示すフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態５の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態５の動作を示すフローチャート
【図１３】本発明の実施の形態６の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態７の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態７の外部交流電源入力電圧検出回路の構成を示す回路図
【図１６】本発明の実施の形態８の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態９の発熱体収納函冷却装置の水力発電手段を接続した電気回路の構成を示すブロック図
【図１８】従来の発熱体収納函冷却装置の構成図
【図１９】従来の発熱体収納函冷却装置の構成を示す構成図
【図２０】従来の発熱体収納函冷却装置の電気回路を示すブロック図
【符号の説明】
【０１１９】
１        水力発電切換えリレー
１ａ      第１の水力発電切換えリレー
１ｂ      第２の水力発電切換えリレー
２        マイコン
３        第１の抵抗器
４        第２の抵抗器
５        直流電圧検出回路
６        リレー駆動回路
７        タップ付き電源トランス
８        電源トランスタップ切換えリレー
９        発電機タップ切換えリレー
１０      回転数検出回路
１１      外部交流電源電圧低下検出回路
１２      ＰＴ
１３      第３のダイオードブリッジ
１４      第３のコンデンサー
１５      ＬＥＤ
１６      通信回路
１７      通信線
１０１    発熱体収納函
１０２    冷却装置
１０３    熱交換器
１０４    電子制御装置
１０５    直流ファンモーター
１０５ａ  内気用直流ファンモーター
１０５ｂ  外気用直流ファンモーター
１０６    外部交流電源
１０７    電源トランス
１０８    ダイオードブリッジ
１０８ａ  第１のダイオードブリッジ
１０８ｂ  第２のダイオードブリッジ
１０９    コンデンサー
１０９ａ  第１のコンデンサー
１０９ｂ  第２のコンデンサー
１１０    流水路
１１１    水車
１１２    発電機
１１２ａ  発電機
１１３    水力発電機
１１４    水力発電整流ダイオードブリッジ
１１５    第１の電磁継電器
１１６    バッテリー
１１７    第１の電磁継電器駆動回路
１１８    水力発電電圧検出回路
【図１】
2009058174.tif 000003
【図２】
2009058174.tif 000004
【図３】
2009058174.tif 000005
【図４】
2009058174.tif 000006
【図５】
2009058174.tif 000007
【図６】
2009058174.tif 000008
【図７】
2009058174.tif 000009
【図８】
2009058174.tif 000010
【図９】
2009058174.tif 000011
【図１０】
2009058174.tif 000012
【図１１】
2009058174.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2009058174.tif 000015
【図１４】
2009058174.tif 000016
【図１５】
2009058174.tif 000017
【図１６】
2009058174.tif 000018
【図１７】
2009058174.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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