流体确认配管及电力装置

技术领域

本发明的实施方式涉及流体确认配管及电力装置。

背景技术

具有收纳在壳体内的电气设备(例如电力转换单元)的电力装置等有时为了将容易发热的电气设备冷却而具备水冷式的冷却单元。冷却单元具备由在电气设备的周围引绕的配管构成的水路。通过使成为制冷剂的冷却水在配管内流动，从而对电气设备进行冷却。

在此，例如设想异物混入到配管内而冷却水无法在配管内适当地流动的情况。鉴于这样的现象，提出了用于对配管内的冷却水的流动进行目视确认的各种技术。

例如，公开了设置有用于从外部视觉确认配管内部的窗的技术(例如，参照专利文献1)。

另外，公开了具备被设置在配管内并接受流体的压力而旋转的叶轮的技术(例如，参照专利文献2)。

然而，在仅设置了窗的情况下，如果水路内的流体(冷却水)是透明的，则可能难以确认配管内的流体的状态。若设置叶轮等，则存在制造成本相应地增加的技术问题。

现有技术文献

专利文献]

专利文献1：日本特表2019-525192号公报

专利文献2：日本特开2010-5503号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于，提供能够可靠地确认内部的流体的状态并且能够廉价地制造的流体确认配管及电力装置。

用于解决技术问题的手段

实施方式的流体确认配管具备配管主体、确认窗和确认板。配管主体沿水平方向配置，流体在内部流动。确认窗设置在配管主体的周壁中的上部，能够从配管主体的外部目视确认配管主体的内部。确认板在配管主体的内周面并且与确认窗并排地设置为转动自如，并且因自重而垂落，受到流体的压力而以堵塞确认窗的方式立起。

附图说明

图1是表示实施方式的电力装置的概略结构图。

图2是表示实施方式的冷却单元的概略结构图。

图3是沿着图1的A-A线的剖视图。

图4是表示实施方式的供给侧流体确认配管的局部放大立体图。

图5是沿着图4的B-B线的剖视图。

图6是图5的C部放大图。

图7是在实施方式的各流体确认配管内流动有冷却水的情况下的作用说明图。

图8是在实施方式的各流体确认配管内未流动冷却水的情况下的作用说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的流体确认配管及电力装置进行说明。

图1是电力装置1的概略结构图。

如图1所示，电力装置1具备：电力装置壳体(权利要求中的装置壳体的一例)2、收纳于电力装置壳体2内的电气设备3及用于对电气设备3进行冷却的冷却单元4、以及设置于电力装置壳体2且与冷却单元4连接的流体确认配管5A、5B(供给侧流体确认配管5A、排出侧流体确认配管5B)。

在以下的说明中，将在地板F上设置电力装置1的状态下的上下方向及水平方向分别简称为上下方向、水平方向来进行说明。

电力装置壳体2的内部由在上下方向、水平方向上延伸的多个分隔板6划分。在划分出的各腔室7中配置有电气设备3。其中，以与设置有发热量大的半导体元件8的电气设备3接触的方式设置有冷却单元4。半导体元件8例如沿着这些半导体元件8的厚度方向并排配置有多个。

图2是将图1的冷却单元4放大的图。

如图1、图2所示，冷却单元4具备与半导体元件8接触的水冷方式的散热器(水冷散热器)10、与散热器10连接的入口配管11及出口配管12、与入口配管11连接的供给配管13、与出口配管12连接的排出配管14、与供给配管13连接的供给侧连接管16、以及与排出配管14连接的排出侧连接管17。上述各管11～17是权利要求中的制冷剂配管的一例。

散热器10例如由铝板形成为板状。散热器10隔着各半导体元件8配置在厚度方向两侧。在散热器10的内部，未图示的水路一边蜿蜒一边被引绕。入口配管11的一端与在这样的散热器10的面方向一个侧面设置的入口端口10a连接。出口配管12的一端与在散热器10的面方向另一个侧面设置的出口端口10b连接。

在入口配管11的另一端连接有供给配管13。在出口配管12的另一端连接有排出配管14。

在此，供给配管13及排出配管14沿着半导体元件8、散热器10的厚度方向延伸。从各散热器10延伸的入口配管11的另一端、出口配管12的另一端成为在供给配管13及排出配管14的延伸方向上排列的形状。在供给配管13及排出配管14的一端侧汇集连接有从各散热器10延伸的入口配管11的另一端、出口配管12的另一端。这样的散热器10、入口配管11、出口配管12、供给配管13及排出配管14分别连通。

如图1、图2所示，供给配管13及排出配管14的另一端侧朝向各腔室7的外侧弯曲延伸。供给配管13的另一端经由接头15与供给侧连接管16的一端16a连接。排出配管14的另一端经由接头15与排出侧连接管17的一端17a连接。

各连接管16、17配置在各腔室7的外侧附近，沿上下方向延伸。各连接管16、17分别与供给配管13、排出配管14连通。各连接管16、17的另一端16b、17b延伸至电力装置壳体2的下部。在供给侧连接管16的另一端16b连接有供给侧流体确认配管5A。在排出侧连接管17的另一端17b连接有排出侧流体确认配管5B。

图3是沿着图1的A-A线的剖视图。图4是供给侧流体确认配管5A(排出侧流体确认配管5B)的局部放大立体图。图5是沿着图4的B-B线的剖视图。

如图1、图3至图5所示，各流体确认配管5A、5B配置在电力装置壳体2的下部。由于2个流体确认配管5A、5B为相同结构，因此在以下的说明中，仅对2个流体确认配管5A、5B中的供给侧流体确认配管5A进行说明，对排出侧流体确认配管5B标注相同的附图标记并省略说明。根据需要对排出侧流体确认配管5B进行说明。

供给侧流体确认配管5A具备沿水平方向延伸的配管主体20、在配管主体20的周壁20a设置的确认窗21、以及在配管主体20的内周面20b设置的确认板22。

在供给侧流体确认配管5A的配管主体20的周壁20a中的上部连接有供给侧连接管16的另一端16b。另一方面，在排出侧流体确认配管5B的配管主体20的周壁20a中的上部连接有排出侧连接管17的另一端17b。

供给侧流体确认配管5A的配管主体20与供给侧连接管16连通。排出侧流体确认配管5B的配管主体20与排出侧连接管17连通。

确认窗21设置在配管主体20的周壁20a中的上部且避开各连接管16、17的位置。确认窗21由在配管主体20的周壁20a沿厚度方向贯通形成的贯通孔21a和插入该贯通孔21a中的圆柱状的闭塞部21b构成。

闭塞部21b由透明的材质形成。闭塞部21b例如由丙烯酸树脂形成。闭塞部21b例如通过粘接等固定于贯通孔21a。由此，确保贯通孔21a与闭塞部21b之间的密封性，并且经由确认窗21从配管主体20的外部能够目视确认配管主体20的内部。

闭塞部21b只要在确保密封性的同时固定于贯通孔21a即可，不限于利用粘接的固定。例如，也可以在贯通孔21a及闭塞部21b形成锥形螺纹，并在贯通孔21a紧固固定闭塞部21b。此时，也可以在锥形螺钉上使用密封带等。

图6是图5的C部放大图。

如图5、图6所示，确认板22通过连结部24转动自如地支承于配管主体20的内周面20b。

确认板22形成为在一个方向上较长的板状。在确认板22的长度方向一端安装有连结部24。

连结部24具备：托架25，固定于配管主体20的内周面20b；支承板26，固定于确认板22；以及连结销27，连结这些托架25与支承板26。

托架25形成为C字状，具备固定于配管主体20的内周面20b的基座部25a和从基座部25a的配管主体20的周向两端立起的2个侧壁25b。在2个侧壁25b形成有供连结销27插通的销孔25c。

支承板26夹设于2个侧壁25b之间。支承板26以使该支承板26的面方向与托架25的2个侧壁25b的对置方向一致的方式配置。在支承板26的面方向两侧面26a形成有在面方向上贯通支承板26的销孔26b。在该销孔26b中也插通有连结销27。

由此，托架25和支承板26经由连结销27转动自如地连结。其结果，确认板22以连结销27为中心转动。连结销27通过插通于各销孔25c、26b而沿着配管主体20的周向配置，因此确认板22沿配管主体20的长度方向(轴向)转动(摆动)。确认板22在不作用外力的自然状态下，因自重而以在上下方向上变长的方式垂落。

这样的确认板22相对于在配管主体20内流动的后述的冷却水的流动方向，在确认窗21的上游侧与该确认窗21并排配置。在确认板22的确认窗21侧的一面22a上，被施加了与配管主体20不同的色彩。该色彩优选为操作者容易目视确认的色彩。例如，优选在暗处也容易引人注目的荧光色等。

接着，基于图7、图8，对各流体确认配管5A、5B的作用进行说明。

图7、图8是各流体确认配管5A、5B的作用说明图，图7表示冷却水流动的状态，图8表示冷却水未流动的状态。

首先，若向供给侧流体确认配管5A的配管主体20供给未图示的冷却水，则冷却水按照供给侧连接管16、供给配管13、入口配管11、散热器10、出口配管12、排出配管14、排出侧连接管17及排出侧流体确认配管5B的配管主体20的顺序流动(参照图2、图3中的箭头Yr)。

即，供给侧连接管16的另一端16b相当于权利要求中的制冷剂配管的液体制冷剂流入的入口。排出侧连接管17的另一端17b相当于权利要求中的制冷剂配管的液体制冷剂被排出的出口。这样，冷却水遍及各部，由此经由散热器10促进半导体元件8的冷却。

如图7所示，确认板22相对于冷却水的流动方向(参照图7中的箭头Y1)，在确认窗21的上游侧与确认窗21并排配置。因此，若冷却水在各流体确认配管5A、5B的配管主体20内流动，则确认板22受到该冷却水的压力而以连结销27为中心转动，以封堵确认窗21的方式立起(参照图7中的箭头Y2)。

在该状态时，作业者从外侧观察确认窗21时，作业者能够经由确认窗21确认确认板22。通过确认确认板22，能够确认冷却水在配管主体20内适当地流动这一情况。

若确认板22立起，则确认板22的一面22a朝向确认窗21侧。由于对该一面22a施加了与配管主体20不同的色彩，因此作业者容易确认确认板22。

与此相对，例如，若供给侧流体确认配管5A的配管主体20、供给侧连接管16、供给配管13、入口配管11、散热器10、出口配管12、排出配管14、排出侧连接管17及排出侧流体确认配管5B的配管主体20中的任一个被异物等堵塞，则冷却水无法适当地流向各配管主体20，冷却水的流动停止。

在这样的情况下，如图8所示，冷却水的压力不作用于确认板22，确认板22保持因自重而垂落的状态。因此，即使作业者从外侧观察确认窗21，作业者也无法经由确认窗21确认确认板22。其结果，作业者能够判断供给侧流体确认配管5A的配管主体20、供给侧连接管16、供给配管13、入口配管11、散热器10、出口配管12、排出配管14、排出侧连接管17及排出侧流体确认配管5B的配管主体20中的任一个发生由异物等引起的堵塞。

这样，上述的电力装置1具备各流体确认配管5A、5B。流体确认配管5A、5B具备沿水平方向延伸的配管主体20、在配管主体20的周壁20a设置的确认窗21、以及在配管主体20的内周面20b设置的确认板22。因此，能够可靠地确认在供给侧流体确认配管5A的配管主体20、供给侧连接管16、供给配管13、入口配管11、散热器10、出口配管12、排出配管14、排出侧连接管17及排出侧流体确认配管5B的配管主体20的任一个中是否未产生由异物等引起的堵塞。另外，由于仅仅是在配管主体20的内周面20b转动自如地设置确认板22，因此能够廉价地制造各流体确认配管5A、5B。

在确认板22的确认窗21侧的一面22a上，实施了与配管主体20不同的色彩。确认板22的一面22a在立起时朝向确认窗21侧。因此，作业者能够容易地确认确认板22。其结果，能够更容易地确认供给侧流体确认配管5A的配管主体20、供给侧连接管16、供给配管13、入口配管11、散热器10、出口配管12、排出配管14、排出侧连接管17及排出侧流体确认配管5B的配管主体20内的冷却水的流动。

在上述的实施方式中，对各流体确认配管5A、5B采用于电力装置1的情况进行了说明。但是，并不限定于此，能够在各种装置中应用各流体确认配管5A、5B。只要能够将各流体确认配管5A、5B的配管主体20沿着水平方向配置即可。

在上述实施方式中，对冷却单元4是将冷却水用作制冷剂的所谓水冷方式的情况进行了说明。但是，并不限定于此，制冷剂只要是流体即可。例如也可以使用气体。优选根据流体来变更确认板22的重量。在将气体作为制冷剂的情况下，若使确认板22的重量较轻，则确认板22容易变形(容易立起)。

在上述的实施方式中，对在各流体确认配管5A、5B中的配管主体20的内周面20b经由连结部24转动自如地支承有确认板22的情况进行了说明。但是，并不限定于此，连结部24只要将确认板22支承为能够在确认板22因自重而成为垂落的状态、且确认板22从该状态起受到流体的压力而立起以堵塞确认窗21的范围内转动自如即可。

在上述的实施方式中，对在确认板22的一面22a实施了与配管主体20不同的色彩的情况进行了说明。但是，并不限定于此，也可以在确认板22的两面实施与配管主体20不同的色彩。

根据以上说明的至少一个实施方式，流体确认配管5A、5B具备沿水平方向延伸的配管主体20、设置于配管主体20的周壁20a的确认窗21、以及设置于配管主体20的内周面20b的确认板22，因此能够容易地确认配管主体20内的冷却水的流动。另外，由于仅仅是在配管主体20的内周面20b转动自如地设置确认板22，因此能够廉价地制造各流体确认配管5A、5B。

在确认板22的确认窗21侧的一面22a实施与配管主体20不同的色彩，因此作业者能够容易地确认确认板22。其结果，能够更容易地确认配管主体20内的冷却水的流动。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

附图标记说明

1…电力装置、2…电力装置壳体(装置壳体)、3…电气设备、5A…供给侧流体确认配管(流体确认配管)、5B…排出侧流体确认配管(流体确认配管)、8…半导体元件(电气设备)、11…入口配管(制冷剂配管)、12…出口配管(制冷剂配管)、13…供给配管(制冷剂配管)、14…排出配管(制冷剂配管)、16…供给侧连接管(制冷剂配管)、16b…另一端(入口)、17…排出侧连接管(制冷剂配管)、17b…另一端(出口)、20…配管主体、20a…周壁、21…确认窗、22…确认板、22a…一面。