JP2012146776A - 静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を採用することにより製作工数が少なくて高い振動絶縁性能と騒音低減性能を備えた静止誘導電器を提供すること。
【解決手段】静止誘導電器のタンク１の外側面４に縦方向あるいは横方向に任意の間隔で複数本のタンク補強部材２１を設け、隣接するタンク補強部材２１間に所定の厚みを有する遮音板本体２３ａおよび当該遮音板本体の背面にパネル補強部材２３ｂを設けてなる第１の遮音パネル２３を配置し、第１の遮音パネル２３の遮音板本体２３ａおよびパネル補強部材２３ｂを前記タンク補強部材２１に直接溶接した。
【選択図】図１

Description

本発明は静止誘導電器に係り、特に振動絶縁性能と騒音低減性能を有する静止誘導電器に関する。

変圧器やリアクトルなどの静止誘導電器の騒音を低減する手段として、静止誘導電器のタンクを鋼板により構成された防音タンクで覆うようにした防音構造物がある。このような防音構造の例を図９に基づいて説明する。

１は内部に静止誘導電器本体（変圧器中身）や絶縁媒体を収容したタンクであり、２はタンク１の周囲を囲む防音構造物である。防音構造物２は、鉄などの金属製のパネルの組み合わせで構成され、内部表面を多孔質吸音材３で覆うように構成されている。

このような構成とすることにより、静止誘導電器本体から発生した騒音は、防音構造物を構成する板材の透過損失および多孔質吸音材の吸音効果により低減されるので、静止誘導電器の騒音を低下させることができる。

また、騒音を発生する機器の一部、例えばタンクの外側面に遮音板を直接取り付けて騒音を低減する手段も良く採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
このような直付遮音板による防音構造の例を図１０に基づいて説明する。

図１０の静止誘導電器は静止誘導電器本体を収容したタンク１の外側面（以下、タンク外側面）４に上部補強ビーム５および下部補強ビーム６を設けた横補強構造なっている。上部補強ビーム５には上部支持点７が設けられ、タンク外側面４下部には下部支持点８が設けられている。上部支持点７と下部支持点８との間にはタンク外側面４を覆う遮音パネル９がタンク１の周囲に取り付けられている。

この遮音パネル９は遮音板本体１０、弾性要素１１および１２、シール材料１３および１４によって構成されている。遮音板本体１０は図１１で示すように平板１５と、その平板１５を囲む枠状の補強リブ１６と、枠状の補強リブ１６内に配置した十字状の補強リブ１７とから構成されている。弾性要素１１は遮音板本体１０と上部支持点７との間に配置され、また、弾性要素１２は遮音板本体１０と下部支持点８との間に配置されている。シール材料１３および１４は、柔軟性を有しており、弾性要素１１および１２を配置したことによって遮音板本体１０とタンク外側面４との間に生じた隙間を密閉している。

以上の構成によれば、遮音板９はタンク外側面４から放射された音を透過損失により減衰させる効果がある。同時に、遮音板９自身からの騒音の発生を低減するため補強リブ１６および１７により遮音板本体１０の曲げ剛性を高めることによって、遮音板本体１０の曲げ振動を防止し、弾性要素１１および１２と遮音板本体１０からなる振動系を理想的な１自由度系に近づけている。従って、弾性要素１１および１２による振動絶縁効果は向上し、遮音板本体１０の振動が抑制されるので、遮音板本体１０から放射する騒音を低減することが可能になる。

また、弾性要素１１および１２を設けたことにより、遮音板本体１０とタンク外側面４の間に隙間が生じる。しかし、柔軟なシール材料１３および１４によりタンク外側面４から放射された音が遮音板９の内側の隙間を通って外部に漏れ出すことが防止される。

さらに、遮音板本体１０を制振鋼板で構成し、遮音板の制振効果を高めることも可能である。制振鋼板は、複数の鋼板間に高分子粘弾性材料を挟んで一体に成形したもので、振動に対する減衰能力が高いことは周知の通りである。

特開平１０−１４９９２０号公報 特開２０００−７７２３８号公報

以上説明した直付遮音板を採用した静止誘導電器の防音構造の場合、防振ゴムにより振動絶縁がなされ、設置する遮音板への振動伝達を抑制できるので、騒音低減効果がより効果的に得られる反面、配管部の構成や別途大掛かりな支持構成を設置する必要がある等、構成が複雑になる欠点があった。

また、騒音低減対象の静止誘導電器の仕様によっては、防音性能として数ｄＢ程度低減できればよいケースもあり、現状の直付遮音板を採用した防音構造では過剰設備になることもある。一方で、静止誘導電器に、単純にパネル（板）を設置するだけでは、静止誘導電器から発生する振動がそのまま設置した遮音パネルに伝わってしまう等、騒音低減効果を効果的に得られない等の欠点があった。

そこで、本発明の実施形態は、従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡易な構成を採用することにより製作工数が少なくて高い振動絶縁性能と騒音低減性能を備えた静止誘導電器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の実施形態は、静止誘導電器本体および絶縁媒体を封入したタンクの外側面に遮音パネルを取り付けるようにした静止誘導電器において、前記タンクの外側面に縦方向あるいは横方向に任意の間隔で複数本のタンク補強部材を設け、隣接する前記タンク補強部材間に所定の厚みを有する遮音板本体および当該遮音板本体の背面にパネル補強部材を設けてなる第１の遮音パネルを配置し、当該第１の遮音パネルの前記遮音板本体およびパネル補強部材を前記タンク補強部材に直接溶接したことを特徴とする。

本発明の第１の実施形態に係る静止誘導電器全体の構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図。 本発明の第１実施形態に採用する遮音パネルの構成図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図。 図２に示す遮音パネルの取付け状態を示す断面図。 本発明の第１実施形態に係る静止誘導電器の防音構造の説明図。 本発明の第２の実施形態に係る静止誘導電器の全体説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図。 本発明の第２実施形態に係る静止誘導電器の防音構造の説明図。 図６に示す遮音パネルの取付け状態を示す拡大断面図。 本発明の第３実施形態に係る静止誘導電器全体の構成図。 従来構成の静止誘導電器の防音構造の説明図。 従来構成の静止誘導電器の防音構造の説明図。 従来構成の静止誘導電器の防音構造の説明図。

以下、本発明に係る静止誘導電器の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図を通して同一部分には同一符号を付けて重複する説明は適宜省略する。
［第１の実施形態］
以下、第１の本実施形態に係る静止誘導電器について、図１乃至図４を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る静止誘導電器全体の正面図および上面図、図２は遮音パネルの背面図および側面図、図３は図２の遮音パネルの取付け状態を示す拡大断面図、図４は本実施形態１で採用する遮音パネルとタンク補強部材間の溶接箇所を示す図である。

第１の実施形態に係る静止誘導電器について図１乃至図４を参照して説明する。
図１に示す本実施形態１の静止誘導電器は、縦補強構造を採用しており、静止誘導電器本体（鉄心、巻線）および絶縁油やＳＦ_６ガス等の適当な絶縁媒体を封入したタンク１の４つの外側面４のうち、長尺の外側面の縦方向（天地方向）に３本のタンク補強部材２１を設け、同様に短尺の外側面の縦方向（天地方向）にも２本のタンク補強部材２１をそれぞれ設けている。これによって、タンク外側面４にはタンク補強部材２１間に縦方向の空間部が形成される。

なお、このタンク補強部材２１の本数は図１の例に限定されるものではなく、静止誘導電器タンク１の横方向寸法に応じて複数本が設置される。そして、静止誘導電器タンク１の４つのコーナー部には後述する消音パネルを取付けるためのパネル支持部材２２が取付けられている。

タンク外側面４とタンク補強部材２１相互間とにより形成された縦方向の空間部に対して、第１の遮音パネル２３を所定のスペースＬを空けて配置し、この第１の遮音パネル２３相互間のスペースＬに第２の遮音パネル２４を配置し、また、タンク補強部材２１とパネル支持部材２２間には第３の遮音パネル２５を設置している。本実施形態１の静止誘導電器は、このようにしてタンク補強部材２１部を除く全外側面表面を遮音パネルで覆う構成としている。

次に、各消音パネルの構成について説明する。
第１の遮音パネル２３は、図２のように板状の遮音板本体２３ａと、その背面に溶接により取付けられ対角のコーナー間の距離と同一寸法に製作されたＸ字状のパネル補強部材２３ｂとから構成されている。
ここで、遮音板本体２３ａの厚みは、タンク外側面４から放射された音を透過損失により減衰させるのに十分な所定の厚みを有している。

また、図２のＸ字状のパネル補強部材２３ｂは、対角のコーナー間の距離と同一寸法に製作された長尺の帯状部材１本と、この長尺の帯状部材の約半分の寸法に製作された短尺の帯状部材２本とを溶接することによって製作している。なお、パネル補強部材２３ｂは遮音板本体２３ａの曲げ剛性に対して有効な高さおよび板厚を有するように選定されている。なお、第１の遮音パネル２３の厚み（遮音板本体２３ａの厚みと、パネル補強部材２３ｂの高さとを合わせた寸法）は、タンク補強部材２１相互間に形成された縦方向の空間部の深さ寸法よりも小さくしてパネル補強部材２３ｂが直接タンク外側面４に接触しない厚みに製作されており、第２の遮音パネル２４および第３の遮音パネル２５は、それぞれ板状に形成されており、背面にはパネル補強部材は有していない。これら遮音パネル２４および２５の厚みも板状の遮音板本体２３ａと同様にタンク外側面４から放射された音を透過損失により減衰させるのに十分な厚みを有している。

以下、各遮音パネル２３、２４および２５のタンク補強部材２１への取り付け工程を説明する。
まず、タンク補強部材２１相互間に遮音パネルを取り付ける工程から説明する。

タンク補強部材２１相互間に取り付けられる第１の遮音パネル２３は、縦方向に密着した状態でタンク補強部材２１に溶接することは作業上困難なので、本実施形態の場合、図１で示すように第１の遮音パネル２３を溶接作業に必要最小限のスペースＬを空けた状態で縦方向に３枚配置し、溶接によりタンク補強部材２１に取り付ける。この場合の溶接箇所は図３および図４に示すように、遮音板本体２３ａおよびパネル補強部材２３ｂのコーナー部の４箇所を、タンク補強部材２１の側面に直接溶接する構成としている。このような構成を採用することによって、遮音板本体２３ａの剛性を向上させている。

その後、スペースＬの２箇所と、タンク１の天板側および底板側の合計４箇所にそれぞれ寸法が一致する第２の遮音パネル２４を配置し、当該遮音パネル２４の４辺のうちの少なくともタンク補強部材２１に接する２辺をタンク補強部材２１の側面に直接溶接により取り付ける。これにより、タンク補強部材２１相互間における遮音パネルの剛性向上および設置面積の拡大を図ることができる。

次に、タンク補強部材２１とパネル支持部材２２との間に第３の遮音パネル２５を縦方向に３枚配置し、溶接により取り付ける。
なお、第２の遮音パネル２４および第３の遮音パネル２５については、その寸法を、パネル補強部材２３ｂを有する遮音パネル２３と同等以上の剛性を有する大きさとすることは言うまでもない。また、設置する各遮音パネル２３、２４および２５の枚数や配置位置、遮音パネルの大小の比率については、図示したものに限定されるものではなく、設置対象の静止誘導電器の大きさや構成等に合わせればよい。また、静止誘導電器の構成についても、図示したものは静止誘導電器本体タンクのタンク補強部材が縦補強タイプのものであるが、タンク補強部材２１が図１０のような横補強タイプのタンクに本構成の遮音パネルを設置しても構わない。

以上述べたように、第１の実施形態の静止誘導電器によれば、タンク１のタンク補強部材２１表面を除くタンク１の全外周表面を遮音パネルで覆うように構成したので、遮音パネルを設置するタンク補強部材２１自体が静止誘導電器１タンク側板と比較して一般に振動レベルが低いことから、取り付けた遮音パネルへの振動伝達量も低減することができ、静止誘導電器の外側面の平均振動レベルを下げることができる。また、遮音パネル自体にパネル補強部材を溶接して全体としての剛性を向上させたことにより、一般的な板状の遮音パネルを設置する場合と比較して、遮音パネル自身の振動による騒音低減性能悪化を防止することができる。さらに、静止誘導電器１タンク側板部の振動または音響透過により外部へ放射される騒音は、設置した遮音パネルの透過損失の効果により効果的に低減することが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、第２の本実施形態に係る静止誘導電器について、図５、図６および図７を参照して説明する。
本実施形態が第１の実施形態と相違する点は、図２で示した第１の遮音パネル２３を、図６に示す第１の遮音パネル３１に置換した点にあり、遮音板本体の厚み、パネル補強部材の高さその他の部品構成、配置は第１の実施形態と同じである。

本実施形態で採用する第１の遮音パネル３１は、図６に示すように、板状の遮音板本体３１ａと、その背面に溶接により取付けられ、遮音板本体３１ａの面積よりも一回り以上小さい四角枠状の補強枠３１ｂと、この補強枠３１ｂ内に設置された十字状のパネル補強部材３１ｃとから構成されている。

本実施形態の十字状のパネル補強部材３１ｃだけでは、図２のＸ字状の補強部材２３ｂに比べて曲げ剛性に対して有効ではないが、十字状のパネル補強部材３１ｃの周囲に補強枠３１ｂを溶接により固定することで、図２に示す第１の遮音パネル２３と同等の曲げ剛性に対する効果を期待できる。

なお、本実施形態の第１の遮音パネル３１は、十字状のパネル補強部材３１ｃがタンク補強部材２１に直接溶接することができないので、図７のように板状の遮音板本体３１ａのみでタンク補強部材２１の側面に直接溶接される。
第２の遮音パネル２４および第３の遮音パネル２５は、第１の実施形態と同じなので説明は省略する。

以上のように構成した本実施形態によれば、十字状のパネル補強部材３１ｃがタンク補強部材２１に直接溶接できなくても、板状の遮音板本体３１ａでタンク補強部材２１に直接溶接することができる。しかも、十字状のパネル補強部材３１ｃを四角枠状の補強枠３１ｂで覆って溶接により固定するようにしたので、第１の遮音パネル２３と同等の曲げ剛性に対する効果を期待できる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る静止誘導電器について、図８を参照して説明する。
本実施形態が第２の実施形態と相違する点は、第１の遮音パネル３１の面積を大きくして縦方向に互いに密着配置することにより、第２の遮音パネル２４を省いた点にあり、遮音板本体の厚み、パネル補強部材の高さその他の部品構成、配置は第２の実施形態と同じである。

本実施形態に係る静止誘導電器は、第２の実施形態同様、第１の遮音パネル３１をタンク補強部材２１の側面に直接溶接し、パネル補強部材３１ｃと静止誘導電器タンクタンク補強部材２１との間を溶接しないようにしたので、第２の実施形態のように大小の遮音パネル構成の組合せとせず、図８に示すように、タンク補強部材２１間に設置する第１の遮音パネル３１の大きさを同一とした構成としている。
本実施形態によれば、第２の実施形態が有する特長に加えて、遮音パネルの種類を減らすことができ、より効率的に静止誘導電器の騒音低減を実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…静止誘導電器のタンク、４…タンク外側面、２１…タンク補強部材、２２…パネル支持部材、２３…第１の遮音パネル、２３ａ…遮音板本体、２３ｂ…パネル補強部材、２４…第２の遮音パネル、２５…第３の遮音パネル、２６…溶接箇所、３１…第１の遮音パネル、３１ａ…遮音板本体、３１ｂ…補強枠、３１ｃ…十字状パネル補強部材。

Claims (6)

1. 静止誘導電器本体および絶縁媒体を封入したタンクの外側面に遮音パネルを取り付けるようにした静止誘導電器において、
   前記タンクの外側面に縦方向あるいは横方向に任意の間隔で複数本のタンク補強部材を設け、
   隣接する前記タンク補強部材間に所定の厚みを有する遮音板本体および当該遮音板本体の背面にパネル補強部材を設けてなる第１の遮音パネルを配置し、当該第１の遮音パネルの前記遮音板本体およびパネル補強部材を前記タンク補強部材に直接溶接したことを特徴とする静止誘導電器。
2. 前記第１の遮音パネルは、板状の遮音板本体と、当該遮音板本体の背面に溶接により取付けられ対角のコーナー間の距離と同一寸法に製作されたＸ字状のパネル補強部材とから構成したことを特徴とする請求項１記載の静止誘導電器。
3. 静止誘導電器本体および絶縁媒体を封入したタンクの外側面に遮音パネルを取り付けるようにした静止誘導電器において、
   前記タンクの外側面に縦方向あるいは横方向に任意の間隔で複数本のタンク補強部材を設け、
   隣接する前記タンク補強部材間に第１の遮音パネルを配置し、
   前記第１の遮音パネルは、板状の遮音板本体と、当該遮音板本体の背面に溶接により取付けられ前記遮音板本体の面積よりも小さい補強枠と、当該補強枠に溶接により固定されたパネル補強部材とから構成したことを特徴とする静止誘導電器。
4. 前記第１の遮音パネルを所定のスペースを空けて前記タンク補強部材間に直接溶接し、前記第１の遮音パネル相互間のスペースに板状の第２の遮音パネルを配置し、当該第２の遮音パネルの端部を前記タンク補強部材に直接溶接したことを特徴とする請求項１乃至３記載の静止誘導電器。
5. 前記第１の遮音パネルは、板状の遮音板本体により前記タンク補強部材に直接溶接したことを特徴とする請求項３記載の静止誘導電器。
6. 複数の前記第１の遮音パネルは、スペースを空けずに密接して前記タンク補強部材間に配置し前記タンク補強部材に直接溶接したことを特徴とする請求項３記載の静止誘導電器。

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