JP2000277351A - 静止誘導機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平冷却路内における冷却媒体と巻線表面に
おける熱伝達を改善することにより、冷却効率が向上し
た小型の静止誘導機器を提供する。 【解決手段】 円周方向に隣り合う水平間隔片４の間
に、ひも状の障害物１３を配置する。この障害物１３
は、円板巻線３全体に亙って各水平間隔片に掛け渡され
ることによって支持されており、隣合う水平間隔片４の
上部と下部とに交互に引掛られている。この障害物１３
は、水平冷却路５内を流れる絶縁流体の流れを、完全に
遮断しないが乱れさせるように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＦ₆ ガス又は絶
縁油等の絶縁流体を冷却媒体として巻線の冷却を行う静
止誘導機器に係り、特にその冷却構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、変圧器やリアクトル等の静止誘
導機器に使用される巻線は、運転時においてその損失に
よる発熱量が大きい。そのため、巻線周辺に冷却路を形
成し、その冷却路にＳＦ₆ ガス又は絶縁油等の絶縁流体
を流すことによって、それらを冷却媒体として巻線を冷
却している。

【０００３】ここで、図１５及び図１６を参照して、従
来の冷却構造を有する変圧器について説明する。図１５
は、巻線の横断面図、及び図１６は図１５におけるＸ−
Ｘ断面図である。図１５において、同軸上に配置された
内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２の間に、導体を巻回して
なる円板巻線３がそれらと同軸上に配置されている。こ
の円板巻線３は、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２の軸方
向に、複数段積み重ねられている。

【０００４】また、積層方向に隣接する各円板巻線３の
間には、複数の水平間隔片４が放射状に等間隔で配置さ
れており、これにより、円板巻線３の内側から外側方向
に向かって、複数の扇状の水平冷却路５が放射状に形成
されている。

【０００５】更に、内側絶縁筒１と円板巻線３との間、
及び外側絶縁筒２と円板巻線３との間において、円板巻
線３の水平間隔片４が配置されている部分における内外
周上には、内側垂直間隔片６及び外側垂直間隔片７がそ
れぞれ配置されている。これにより、円板巻線３の内側
と外側、すなわち円板巻線３と内側絶縁筒１との間、及
び円板巻線３と外側絶縁筒２との間とに、それぞれ内側
垂直冷却路８及び外側垂直冷却路９が形成されている。
すなわち、この複数の内側垂直冷却路８及び外側垂直冷
却路９の各々は、複数の水平冷却路５の各々を個別に連
通するように構成されている。

【０００６】更に、図１６に示すように、円板巻線３の
複数段毎に、内側垂直冷却路８を閉塞し、この内側垂直
冷却路８から水平冷却路５に亙って伸びる内側閉塞板１
０と、外側垂直冷却路９を閉塞し、この外側垂直冷却路
９から水平冷却路５に亙って伸びる外側閉塞板１１と
が、交互に、かつ円板巻線３の全周に亙って設けられて
いる。

【０００７】このように、円板巻線３の複数段毎に内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とを交互に配置したことに
より、水平冷却路５における絶縁流体の流入口と流出口
の位置を交互に形成して、絶縁流体の流れ方向を逆転さ
せる構成となっている。従って、絶縁流体は、円板巻線
３の下端から上端に向かって、内側垂直冷却路９、外側
垂直冷却路１０及び水平冷却路５内を流れることによ
り、円板巻線３を冷却する。すなわち、絶縁流体は、内
側絶縁筒１と外側絶縁筒２の間をジグザグ状に流れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の変圧器の巻線には、以下のような問題点があった。
すなわち、円板巻線３は、上述したように一般的に導体
を巻回して構成されており、冷却媒体である絶縁流体
は、流動帯電防止の観点からその流量を制限して供給さ
れているため、水平冷却路５内では低流速の層流に近い
流れとなって流れる。従って、冷却媒体と円板巻線３の
表面における熱伝達が抑制されることとなり、円板巻線
３の冷却効率が悪くなっていた。また、そのために冷却
媒体の流量を増加させると、その分だけ水平冷却路５を
大きくする必要があり、変圧器全体が大型化するという
問題があった。

【０００９】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
水平冷却路内における冷却媒体と巻線表面における熱伝
達を改善することにより、冷却効率が向上した小型の静
止誘導機器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻
回してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層
し、その積層方向に隣接する前記円板巻線間に水平冷却
路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板巻線
との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間に、
前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形成
し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を流
通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導機
器において、以下のような特徴を有するものである。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明による静止
誘導機器は、前記水平冷却路内又は前記垂直冷却路の前
記水平冷却路への入口付近の少なくとも一方に、前記冷
却媒体の流れを乱す障害物を設置したことを特徴として
いる。

【００１２】また、請求項２記載の発明による静止誘導
機器は、請求項１記載の発明において、前記障害物が、
前記円板巻線の円周方向に沿って前記水平冷却路内に配
置されたひも状の障害物であることを特徴としている。

【００１３】また、請求項３記載の発明による静止誘導
機器は、請求項１記載の発明において、前記障害物が、
前記垂直冷却路の前記水平冷却路への入口付近において
前記軸方向に配置された丸棒状の障害物であることを特
徴としている。

【００１４】また、請求項４記載の発明による静止誘導
機器は、請求項１記載の発明において、前記障害物は、
前記垂直冷却路の前記水平冷却路への入口付近において
前記軸方向に配置された多角形の棒状又は薄板状の障害
物であることを特徴としている。

【００１５】また、請求項５記載の発明による静止誘導
機器は、請求項１記載の発明において、前記障害物が、
前記円板巻線の円周方向に沿って前記水平冷却路内に配
置されたひも状の障害物と、前記垂直冷却路の前記水平
冷却路への入口付近において前記軸方向に配置された棒
状の障害物とからなることを特徴としている。

【００１６】以上のような請求項１乃至５項記載の発明
によれば、以下のような作用効果が得られる。すなわ
ち、冷却媒体は、下端の円板巻線から上端の円板巻線に
かけて、内側と外側の垂直冷却路及び水平冷却路内を流
れることにより、円板巻線を冷却する。この時、冷却媒
体は流動帯電防止の観点からその流量を制限して供給さ
れているため、水平冷却路内をゆっくりと流れるが、障
害物によってその流れが乱される。それにより、冷却媒
体は水平冷却路内で攪拌されるため、円板巻線の表面付
近において熱せられた冷却媒体は、水平冷却路の中央付
近を流れる冷たい冷却媒体と混合される。それにより、
熱の伝達が良好となり、冷却効率が向上する。従って、
冷却媒体の流量を増加させることなく、効率よく円板巻
線の温度上昇を抑制することが可能となる。

【００１７】また、本発明は、内側と外側の絶縁筒の間
に、導体を巻回してなる複数の円板巻線をその軸方向に
沿って積層し、その積層方向に隣接する前記円板巻線間
に、複数の水平間隔片を円周方向に沿って配置すること
により水平冷却路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒
と前記円板巻線との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板
巻線との間に、前記水平冷却路と連通する垂直冷却路を
それぞれ形成し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に
冷却媒体を流通することによって前記円板巻線を冷却す
る静止誘導機器において、以下のような特徴を有するも
のである。

【００１８】すなわち、請求項６記載の発明による静止
誘導機器は、前記水平間隔片が、前記円板巻線と接触す
る略等しい大きさの２枚の幅狭の水平間隔片と、それら
の間に介挿されそれらより幅の広い１枚の幅広の水平間
隔片とから構成されていることを特徴としている。

【００１９】以上のような請求項６記載の発明によれ
ば、水平冷却路内では、幅広の水平間隔片により、冷却
媒体の流れる水平冷却路内の断面積がその分だけ小さく
なる。そのため、水平冷却路内を流れる冷却媒体の流速
は局部的に速くなり、円板巻線の表面付近における熱の
伝達効率が向上する。

【００２０】また、請求項７記載の発明による静止誘導
機器は、前記水平間隔片が、前記円板巻線と接触する略
等しい大きさの２枚の幅狭の水平間隔片から構成され、
それらの間に、幅が前記円板巻線の幅と等しいか又は狭
く、長さが円周方向に隣接する複数の前記水平間隔片に
亙る長さである扇形状の水平間隔板が介挿されているこ
とを特徴としている。

【００２１】以上のような請求項７記載の発明によれ
ば、水平冷却路内において冷却媒体の流れる断面積は、
扇形状の水平間隔板の分だけ小さくなっているため、水
平冷却路内における冷却媒体の流速は局部的に速くな
る。そのため、円板巻線の表面付近における熱の伝達効
率が向上する。

【００２２】また、請求項８記載の発明による静止誘導
機器は、請求項７記載の発明において、前記水平間隔板
の前記水平間隔片に接しない部分に、切欠部が形成され
ていることを特徴としている。

【００２３】以上のような構成を有する請求項８記載の
発明によれば、水平冷却路内を流れる冷却媒体は、切欠
部が形成された扇形状の水平間隔板によって攪拌される
ため、円板巻線の表面付近において熱せられた冷却媒体
は、水平冷却路の中央付近を流れる冷たい冷却媒体と混
合される。それにより、熱の伝達が良好となり、冷却効
率が向上する。また、水平冷却路内の冷却媒体の流れる
断面積は、扇形状の水平間隔板の分だけ小さくなるた
め、水平冷却器内における冷却媒体の流速が局部的に速
くなり、熱の伝達効率が向上する。

【００２４】また、請求項９記載の発明による静止誘導
機器は、前記水平間隔片の上部及び下部の少なくとも一
方に、円周方向に隣接する前記水平冷却路同士が連通す
るように溝が形成されていることを特徴としている。

【００２５】以上のような構成を有する請求項９記載の
発明によれば、内側又は外側の垂直冷却路から水平冷却
路内に流れ込む冷却媒体は、外側又は内側の垂直冷却路
へ流れ出る。この時、温度の上昇に伴い、水平間隔片に
形成された溝から、円板巻線によって熱せられた冷却媒
体が流れ出す。そして、この流れ出した冷却媒体の不足
分を補うように、内側及び外側の垂直冷却路から水平冷
却路内へ流れている冷却媒体が、溝内に流れ込む。これ
によって、水平間隔片の下面に接触している円板巻線が
冷却される。従って、本発明により、放熱面積を増大さ
せることができるため、水平冷却路における円板巻線の
冷却効率が向上する。また、上記溝により、水平冷却路
間の流量のばらつきを均一にすることができる。

【００２６】また、請求項１０記載の発明による静止誘
導機器は、前記水平間隔片の前記円板巻線の幅方向に沿
って、前記内側の垂直冷却路と外側の垂直冷却路とを連
通する溝が形成されていることを特徴としている。

【００２７】以上のような構成を有する請求項１０記載
の発明によれば、内側の垂直冷却路及び外側の垂直冷却
器との間で、溝を介して冷却媒体が流れる。これによ
り、円板巻線の水平間隔片との接触部における温度が効
果的に下げられる。従って、放熱面積を増大させること
ができるため、円板巻線の冷却効率を向上させることが
できる。また、円板巻線の温度が高くなる水平間隔片と
の接触部の温度を、効果的に下げることができる。

【００２８】また、請求項１１記載の発明による静止誘
導機器は、前記円板巻線の幅方向の略中央に、円周方向
に沿って導体間間隔片が配置されており、前記導体間間
隔片の高さが、前記水平冷却路においては前記導体の曲
がり部を除いた高さであり、前記水平間隔片に挟まれた
部分においては下端部が前記導体の下端部と同じ位置で
あることを特徴としている。

【００２９】以上のような構成を有する請求項１１記載
の発明によれば、内側又は外側の垂直冷却路から水平冷
却路内に流れ込み、外側又は内側の垂直冷却路へ流れ出
る冷却媒体は、水平冷却路において、導体間間隔片によ
って形成される窪みに流れ込む。そのため、温度が最高
となる円板巻線の幅方向中央付近において熱伝達が向上
するため、円板巻線の温度を効果的に下げることができ
る。これにより、円板巻線の冷却効率を向上させること
ができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明による静止誘導機
器の実施の形態について図面を参照して説明する。以下
の各実施の形態では、静止誘導機器として変圧器の例を
示す。なお、図１５及び図１６に示す従来の変圧器と同
一の部材については、同一の符号を付しその説明を省略
する。

【００３１】［１．第１の実施の形態…請求項２に対
応］図１は、本実施の形態による変圧器の構成を示す横
断面図である。同図に示す変圧器は、図１５に示す従来
の変圧器と同様に、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２の間
に円板巻線３が同軸上に配置されており、各円板巻線３
間に、複数の水平間隔片４が配置されることによって複
数の水平冷却路５が形成されている。また、円板巻線３
と内側絶縁筒１との間及び外側絶縁筒２との間に、それ
ぞれ複数の内側垂直間隔片６及び外側垂直間隔片７が配
置されることにより、内側垂直冷却路８及び外側垂直冷
却路９が形成されている。

【００３２】本実施の形態による変圧器では、円周方向
に隣り合う各水平間隔片４の間に、ひも状の障害物１３
が配置されている。この障害物１３は、円板巻線３全体
に亙って各水平間隔片４に掛け渡されることによって支
持されている。また、隣合う水平間隔片４の上部と下部
とに交互に引掛られている。この障害物１３は、水平冷
却路５を流れる絶縁流体の流れを、完全に遮断しない
が、乱れさせるように配置されている。

【００３３】図２は、上記障害物１３の取付の詳細を示
す斜視図である。この図に示すように、各水平間隔片４
には、上部又は下部のいずれか一方に溝４ａが形成され
ている。すなわち、上部に溝４ａが形成された水平間隔
片４の隣の水平間隔片４では、その下部に溝４ａが形成
されるようになっている。そして、この各溝４ａに、上
記障害物１３が掛け渡されている。

【００３４】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、冷却媒
体として供給される絶縁流体は、円板巻線３の下端から
上端にかけて、内側垂直冷却路９、外側垂直冷却路１０
及び水平冷却路５内を流れることにより、円板巻線３を
冷却する。この時、絶縁流体は水平冷却路５内をゆっく
りと流れるが、障害物１３によってその流れが乱され
る。それにより、絶縁流体は水平冷却路５内で攪拌され
るため、円板巻線３の表面付近において熱せられた絶縁
流体は、水平冷却路５の中央付近を流れる冷たい絶縁流
体と混合される。それにより、熱の伝達が良好となり、
冷却効率が向上する。以上のように、本実施の形態によ
れば、絶縁流体の流量を増加させることなく、効率よく
円板巻線３の温度上昇を抑制することが可能となる。

【００３５】［２．第２の実施の形態…請求項３に対
応］図３は、本実施の形態による変圧器の構成を示す横
断面図である。同図において、円周方向に隣り合う内側
垂直間隔片６の間、及び外側垂直間隔片７の間に、それ
ぞれ円柱形状の丸棒障害物１４が設けられている。これ
ら丸棒障害物１４は、絶縁流体が内側垂直冷却路８及び
外側垂直冷却路９から水平冷却路５に流れ込む入口付近
に、配置されている。

【００３６】図４は、上記丸棒障害物１４の配置の詳細
を示す斜視図である。この図に示すように、各内側垂直
間隔片６間及び外側垂直間隔片７間に、それらと平行に
丸棒障害物１４がそれぞれ設けられている。

【００３７】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、冷却媒
体である絶縁流体は、内側垂直冷却路８又は外側垂直冷
却路９内を上昇してくると、水平冷却路５に分流する。
この時、水平冷却路５の入口付近に設置されている丸棒
障害物１４により、絶縁流体の流れが乱される。それに
より、絶縁流体は水平冷却路５内で攪拌されるため、円
板巻線３の表面付近において熱せられた絶縁流体は、水
平冷却路５の中央付近を流れる冷たい絶縁流体と混合さ
れる。それにより、熱の伝達が良好となり、冷却効率が
向上する。以上のように、本実施の形態によれば、絶縁
流体の流量を増加させることなく、効率よく円板巻線３
の温度上昇を抑制することが可能となる。

【００３８】［３．第３の実施の形態…請求項４に対
応］図５は、本実施の形態による変圧器の一部の構成を
示す斜視図である。同図に示すように、本実施の形態に
よる変圧器では、上述した第２の実施の形態において、
丸棒障害物１４の代わりに多角形障害物１５が設置され
ている。なお、この図では、多角形障害物１５は断面長
方形の角柱形状となっているが、これに限らない。

【００３９】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、上述した第２の実施の形態と同様であ
る。すなわち、内側垂直冷却路８又は外側垂直冷却路９
内を上昇してくる絶縁流体は、水平冷却路５に分流する
際に、水平冷却路５の入口付近に設置されている多角形
障害物１４により、その流れが乱される。それにより、
絶縁流体は水平冷却路５内で攪拌されるため、円板巻線
３の表面付近において熱せられた絶縁流体は、水平冷却
路５の中央付近を流れる冷たい絶縁流体と混合される。
それにより、熱の伝達が良好となり、冷却効率が向上す
る。

【００４０】また、多角形障害物１５は、丸棒障害物１
４に比べて圧力損失が大きくなるが、絶縁流体の流れを
大きくすることができる。更に、薄板状の多角形障害物
１５とすることにより、内側垂直冷却路８及び外側垂直
冷却路９内の流速を低く抑えることができると共に、圧
力損失の上昇を小さくすることができる。

【００４１】［４．第４の実施の形態…請求項５に対
応］図６は、本実施の形態による変圧器の一部の構成を
示す斜視図である。同図に示すように、本実施の形態に
よる変圧器では、上述した第１の実施の形態に示したひ
も状の障害物１３と、上述した第３の実施の形態に示し
た多角形障害物１５とが設置されている。

【００４２】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、内側垂
直冷却路８又は外側垂直冷却路９を上昇してくる絶縁流
体は、水平冷却路５に分流する際、その入口付近に設け
られた多角形障害物１５によってその流れが乱される。
また、水平冷却路５内において、水平間隔片４間に取り
付けられたひも状の障害物１３によって、更にその流れ
が乱される。それにより、絶縁流体は水平冷却路５内で
攪拌されるため、円板巻線３の表面付近において熱せら
れた絶縁流体は、水平冷却路５の中央付近を流れる冷た
い絶縁流体と混合される。それにより、熱の伝達が良好
となり、冷却効率が向上する。

【００４３】［５．第５の実施の形態…請求項６に対
応］図７は、本実施の形態による変圧器の一部の構成を
示す斜視図である。本実施の形態では、同図に示すよう
に、水平間隔片４が３枚重ねられている。この図では、
２枚の同じ大きさの水平間隔片４の間に、幅の広い幅広
水平間隔片１６が介挿された構成となっている。すなわ
ち、円板巻線３に直接接していない水平間隔片として、
幅広水平間隔片１６が配置されている。

【００４４】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、水平冷
却路５内では、幅広水平間隔片１６により、絶縁流体の
流れる水平冷却路５内の断面積がその分だけ小さくな
る。そのため、水平冷却路５内を流れる絶縁流体の流速
は局部的に速くなり、円板巻線３の表面付近における熱
の伝達効率が向上する。

【００４５】［６．第６の実施の形態…請求項７に対
応］図８は、本実施の形態による変圧器の一部の構成を
示す斜視図である。本実施の形態では、同図に示すよう
に、同じ大きさの水平間隔片４が２枚重ねられており、
それらの間に、間隔板１７が介挿されている。この間隔
板１７は、幅が円板巻線３の幅と等しいか又は狭く、長
さが円周方向の隣接する複数の水平間隔片４に達する長
さである扇形状となっている。すなわち、各水平冷却路
５内は、この間隔板１７によって分断される構成となっ
ている。

【００４６】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、水平冷
却路５内において絶縁流体の流れる断面積は、間隔板１
６の分だけ小さくなっているため、水平冷却路５内にお
ける絶縁流体の流速は局部的に速くなる。そのため、円
板巻線３の表面付近における熱の伝達効率が向上する。

【００４７】［７．第７の実施の形態…請求項８に対
応］図９は、本実施の形態による変圧器の一部の構成を
示す斜視図である。本実施の形態では、同図に示すよう
に、同じ大きさの水平間隔片４が２枚重ねられており、
それらの間に、切欠付間隔板１８が介挿されている。こ
の切欠付間隔板１８は、上述した第６の実施の形態にお
ける間隔板１７と同様に、幅が円板巻線３の幅と等しい
か又は狭く、長さが円周方向の隣接する複数の水平間隔
片４に達する長さである扇形状となっているが、その一
部に切欠部１８ａが形成されている。この図では、水平
間隔片４間の中央に、その幅方向の両端、すなわち内側
垂直冷却路８側及び外側垂直冷却路９側に、それぞれ切
欠部１８ａが形成されている。すなわち、水平間隔片４
側と幅方向の中央とに所定の幅分だけ残して、切欠され
ている。

【００４８】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、水平冷
却路５内を流れる絶縁流体は、切欠付間隔板１８によっ
て攪拌されるため、円板巻線３の表面付近において熱せ
られた絶縁流体は、水平冷却路５の中央付近を流れる冷
たい絶縁流体と混合される。それにより、熱の伝達が良
好となり、冷却効率が向上する。

【００４９】また、水平冷却路５内の絶縁流体の流れる
断面積は、切欠付間隔板１８の分だけ小さくなるため、
水平冷却器５内における絶縁流体の流速が局部的に速く
なり、熱の伝達効率が向上する。

【００５０】［８．第８の実施の形態…請求項９に対
応］図１０は、本実施の形態による変圧器における円板
巻線３の縦断面を示す図である。同図において、図中左
が内側垂直冷却路８側であり、図中右が外側垂直冷却路
９側である。本実施の形態では、上述した各実施の形態
における水平間隔片４の代わりに、溝付水平間隔片１９
が設けられている。この溝付水平間隔片１９は、円板巻
線３の幅方向に沿って上部及び下部に複数の溝１９ａが
形成されている。この溝１９ａにより、円周方向に隣接
する水平冷却路５（図１参照）同士が連通するようにな
っている。

【００５１】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、内側垂
直冷却路８又は外側垂直冷却路９から水平冷却路５内に
流れ込む絶縁流体は、外側垂直冷却路９又は内側垂直冷
却路８へ流れ出る。この時、温度の上昇に伴い、溝付水
平間隔片１９に設けられた溝１９ａから、円板巻線３に
よって熱せられた絶縁流体が流れ出す。そして、この流
れ出した絶縁流体の不足分を補うように、内側垂直冷却
路８及び外側垂直冷却路９から水平冷却路５内へ流れて
いる絶縁流体が、溝１９ａ内に流れ込む。これによっ
て、溝付水平間隔片１９の下面に接触している円板巻線
３が冷却される。

【００５２】以上のように、本実施の形態によれば、放
熱面積を増大させることができるため、水平冷却路５内
における円板巻線３の冷却効率が向上する。また、上記
溝１９ａにより、水平冷却路５間の流量のばらつきを均
一にすることができる。

【００５３】［９．第９の実施の形態…請求項１０に対
応］図１１は、本実施の形態による変圧器における円板
巻線３部分を示す図である。図（ａ）において、図中上
が内側垂直冷却路８側であり、図中下が外側垂直冷却路
９側である。本実施の形態では、上述した各実施の形態
における水平間隔片４及び上記第８の実施の形態におけ
る溝付水平間隔片１９の代わりに、溝付水平間隔片２０
が設けられている。

【００５４】この溝付水平間隔片２０は、図１１（ｂ）
に示すように、上下方向に１枚の水平間隔片２０ａと２
枚の水平間隔片２０ｂとが張り合わされた構成となって
いる。下部の水平間隔片２０ｂは、上部の水平間隔片２
０ａの内側垂直間隔片６及び外側垂直間隔片７との接触
部分からそれぞれ間隔Ｓをあけて配置されると共に、互
いに間隔をあけて配置されることによってその間に溝２
０ｃが形成されるようになっている。この溝２０ｃによ
り、内側垂直冷却路８と外側垂直冷却路９とが連通して
いる。

【００５５】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、内側垂
直冷却路８及び外側垂直冷却器９との間で、例えば矢印
Ａ方向に示すように、溝２０ｃを介して絶縁流体が流れ
る。これにより、円板巻線３の溝付水平間隔片２０との
接触部における温度が効果的に下げられる。

【００５６】なお、この時、内側垂直冷却路８又は外側
垂直冷却路９から溝２０ｃへの入口部分において溝付水
平間隔片２０の厚さが薄くなっているため、絶縁流体が
溝２０ｃへ流れ込み易い。

【００５７】以上のように、本実施の形態によれば、放
熱面積を増大させることができるため、円板巻線３の冷
却効率を向上させることができる。また、円板巻線３の
温度が高くなる溝付水平間隔片２０との接触部の温度
を、効果的に下げることができる。

【００５８】［１０．第１０の実施の形態…請求項１１
に対応］図１２は、本実施の形態による変圧器の構成を
示す横断面図である。本実施の形態では、円板巻線３の
幅方向の中央に、円周方向に沿って導体間間隔片２１が
設けられている。この導体間間隔片２１は、水平間隔片
４の位置と水平冷却路５の位置とでその高さが異なって
いる。

【００５９】ここで、図１３は、図１２におけるＸ−Ｘ
断面図であり、図１４は、図１２におけるＹ−Ｙ断面図
である。すなわち、図１３に示すように、水平冷却路５
部分における導体間間隔片２１の高さは、円板巻線３の
導体の上下の曲がり部３ａを除いた高さＨ１となってい
る。このため、水平冷却路５において、この導体間間隔
片２１の上部及び下部に窪み２１ａが形成されることと
なる。

【００６０】一方、図１４に示すように、水平間隔片４
部分における導体間間隔片２１の高さは、上部の曲がり
部３ａのみを除いた高さＨ２となっている。すなわち、
水平間隔片４の部分では、導体間間隔片２１の下端は導
体の下端と同じ位置となっている。このため、この部分
では、円板巻線３の上部のみに窪み２１ａが形成され
る。

【００６１】以上のような構成を有する本実施の形態に
よる作用効果は、以下の通りである。すなわち、内側垂
直冷却路８又は外側垂直冷却路９から水平冷却路５内に
流れ込み、外側垂直冷却路９又は内側垂直冷却路８へ流
れ出る絶縁流体は、水平冷却路５において、導体間間隔
片２１によって形成される窪み２１ａに流れ込む。

【００６２】以上のように、本実施の形態によれば、温
度が最高となる円板巻線３の幅方向中央付近において熱
伝達が向上するため、円板巻線３の温度を効果的に下げ
ることができる。これにより、円板巻線３の冷却効率を
向上させることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水平冷却路内における冷却媒体と巻線表面における熱電
圧を改善することにより、冷却媒体の流量を変えること
なく、冷却効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による変圧器の構成
を示す横断面図である。

【図２】同実施の形態における障害物１３の取付の詳細
を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による変圧器の構成
を示す横断面図である。

【図４】同実施の形態における障害物１４の配置の詳細
を示す斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態による変圧器の一部
を示す斜視図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態による変圧器の一部
を示す斜視図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態による変圧器の一部
を示す斜視図である。

【図８】本発明の第６の実施の形態による変圧器の一部
を示す斜視図である。

【図９】本発明の第７の実施の形態による変圧器の一部
を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第８の実施の形態による変圧器にお
ける円板巻線３部分の構成を示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第９の実施の形態による変圧器にお
ける円板巻線３部分の構成を示すであり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は正面図である。

【図１２】本発明の第１０の実施の形態による変圧器の
構成を示す横断面図である。

【図１３】図１２におけるＸ−Ｘ断面図である。

【図１４】図１２におけるＹ−Ｙ断面図である。

【図１５】従来の変圧器の一例を示す横断面図である。

【図１６】図１５におけるＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

１…内側絶縁筒 ２…外側絶縁筒 ３…円板巻線 ４…水平間隔片 ５…水平冷却路 ６…内側垂直間隔片 ７…外側垂直間隔片 ８…内側垂直冷却路 ９…外側垂直冷却路 １３…障害物 １４…丸棒障害物 １５…多角形障害物 １６…幅広水平間隔片 １７…間隔板 １８…切欠付間隔板 １８ａ…切欠部 １９，２０…溝付水平間隔片 １９ａ，２０ｃ…溝 ２０ａ，２０ｂ…水平間隔片 ２１…導体間間隔片 ２１ａ…窪み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中楯 真澄 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 5E050 CA03 CA06 HA06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻回
   してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層し、
   その積層方向に隣接する前記円板巻線間に水平冷却路を
   形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板巻線との
   間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間に、前記
   水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形成し、前
   記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を流通する
   ことによって前記円板巻線を冷却する静止誘導機器にお
   いて、 前記水平冷却路内又は前記垂直冷却路の前記水平冷却路
   への入口付近の少なくとも一方に、前記冷却媒体の流れ
   を乱す障害物を設置したことを特徴とする静止誘導機
   器。
2. 【請求項２】 前記障害物は、前記円板巻線の円周方向
   に沿って前記水平冷却路内に配置されたひも状の障害物
   であることを特徴とする請求項１記載の静止誘導機器。
3. 【請求項３】 前記障害物は、前記垂直冷却路の前記水
   平冷却路への入口付近において前記軸方向に配置された
   丸棒状の障害物であることを特徴とする請求項１記載の
   静止誘導機器。
4. 【請求項４】 前記障害物は、前記垂直冷却路の前記水
   平冷却路への入口付近において前記軸方向に配置された
   多角形の棒状又は薄板状の障害物であることを特徴とす
   る請求項１記載の静止誘導機器。
5. 【請求項５】 前記障害物は、前記円板巻線の円周方向
   に沿って前記水平冷却路内に配置されたひも状の障害物
   と、前記垂直冷却路の前記水平冷却路への入口付近にお
   いて前記軸方向に配置された棒状の障害物とからなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の静止誘導機器。
6. 【請求項６】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻回
   してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層し、
   その積層方向に隣接する前記円板巻線間に、複数の水平
   間隔片を円周方向に沿って配置することにより水平冷却
   路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板巻線
   との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間に、
   前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形成
   し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を流
   通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導機
   器において、 前記水平間隔片は、前記円板巻線と接触する略等しい大
   きさの２枚の幅狭の水平間隔片と、それらの間に介挿さ
   れそれらより幅の広い１枚の幅広の水平間隔片とから構
   成されていることを特徴とする静止誘導機器。
7. 【請求項７】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻回
   してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層し、
   その積層方向に隣接する前記円板巻線間に、複数の水平
   間隔片を円周方向に沿って配置することにより水平冷却
   路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板巻線
   との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間に、
   前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形成
   し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を流
   通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導機
   器において、 前記水平間隔片は、前記円板巻線と接触する略等しい大
   きさの２枚の幅狭の水平間隔片から構成され、それらの
   間に、幅が前記円板巻線の幅と等しいか又は狭く、長さ
   が円周方向に隣接する複数の前記水平間隔片に亙る長さ
   である扇形状の水平間隔板が介挿されていることを特徴
   とする静止誘導機器。
8. 【請求項８】 前記水平間隔板の前記水平間隔片に接し
   ない部分に、切欠部が形成されていることを特徴とする
   請求項７記載の静止誘導機器。
9. 【請求項９】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻回
   してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層し、
   その積層方向に隣接する前記円板巻線間に、複数の水平
   間隔片を円周方向に沿って配置することにより水平冷却
   路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板巻線
   との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間に、
   前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形成
   し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を流
   通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導機
   器において、 前記水平間隔片の上部及び下部の少なくとも一方に、円
   周方向に隣接する前記水平冷却路同士が連通するように
   溝が形成されていることを特徴とする静止誘導機器。
10. 【請求項１０】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻
    回してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層
    し、その積層方向に隣接する前記円板巻線間に、複数の
    水平間隔片を円周方向に沿って配置することにより水平
    冷却路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板
    巻線との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間
    に、前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形
    成し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を
    流通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導
    機器において、 前記水平間隔片の前記円板巻線の幅方向に沿って、前記
    内側の垂直冷却路と外側の垂直冷却路とを連通する溝が
    形成されていることを特徴とする静止誘導機器。
11. 【請求項１１】 内側と外側の絶縁筒の間に、導体を巻
    回してなる複数の円板巻線をその軸方向に沿って積層
    し、その積層方向に隣接する前記円板巻線間に、複数の
    水平間隔片を円周方向に沿って配置することにより水平
    冷却路を形成すると共に、前記内側の絶縁筒と前記円板
    巻線との間及び前記外側の絶縁筒と前記円板巻線との間
    に、前記水平冷却路と連通する垂直冷却路をそれぞれ形
    成し、前記水平冷却路及び前記垂直冷却路に冷却媒体を
    流通することによって前記円板巻線を冷却する静止誘導
    機器において、 前記円板巻線の幅方向の略中央に、円周方向に沿って導
    体間間隔片が配置されており、 前記導体間間隔片の高さは、前記水平冷却路においては
    前記導体の曲がり部を除いた高さであり、前記水平間隔
    片に挟まれた部分においては下端部が前記導体の下端部
    と同じ位置であることを特徴とする静止誘導機器。