JP2013243167A - Stationary induction apparatus - Google Patents

Stationary induction apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013243167A
JP2013243167A JP2012113629A JP2012113629A JP2013243167A JP 2013243167 A JP2013243167 A JP 2013243167A JP 2012113629 A JP2012113629 A JP 2012113629A JP 2012113629 A JP2012113629 A JP 2012113629A JP 2013243167 A JP2013243167 A JP 2013243167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
winding
windings
duct piece
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012113629A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shinozaki
健 篠▲崎▼
Koji Kichise
幸司 吉瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2012113629A priority Critical patent/JP2013243167A/en
Publication of JP2013243167A publication Critical patent/JP2013243167A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stationary induction apparatus which resolves a stream stagnation region occurring in a flow passage of a refrigerant for cooling winding and improves cooling performance.SOLUTION: A stationary induction apparatus comprises: a plurality pieces of disk-shaped winding 1 laminated and disposed; an insulator plate disposed between respective ones of the plurality pieces of winding 1 facing each other; and a plurality of duct pieces 3 disposed between the insulator plate and each of the winding 1. In a straight part 8 of each of the winding 1 and an inlet/outlet port 7 of a refrigerant 4, rectangular-shaped duct pieces 3a and parallelogram-shaped duct pieces 3b which have different plane shapes are obliquely disposed, and a refrigerant flow passage resolving a stream stagnation region is formed.

Description

この発明は、積層された円板状の複数の巻線で構成された変圧器などの静止誘導器に関し、特に巻線の冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a static inductor such as a transformer composed of a plurality of stacked disk-shaped windings, and more particularly to a cooling structure for windings.

一般に、円板状巻線で構成された変圧器などの静止誘導器は、平角線または丸線の導体を円板状に巻回した単位コイルと、巻線冷却用の冷媒流路を確保するためのダクトピースを多数貼付した絶縁板と、が交互に積み上げられて構成されている(たとえば、特許文献1参照)。   In general, a static inductor such as a transformer constituted by a disk-shaped winding secures a unit coil obtained by winding a flat wire or a round wire in a disk shape and a cooling medium flow path for cooling the winding. Insulating plates on which a large number of duct pieces are affixed are alternately stacked (see, for example, Patent Document 1).

図10は上記外鉄形変圧器の概略形状を示す斜視図である。
図10において、巻線101は、円板状の1次巻線101aおよび2次巻線101bが積層配設されて構成されており、巻線101の外側には鉄心102が設けられている。また、図示しないが、用途によっては、3次巻線も採用される場合があり、さらに、90°回転させた横置き配置も可能である。
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic shape of the outer iron type transformer.
In FIG. 10, a winding 101 is configured by laminating a disk-shaped primary winding 101 a and a secondary winding 101 b, and an iron core 102 is provided outside the winding 101. In addition, although not shown, a tertiary winding may be employed depending on the application, and a horizontal arrangement rotated by 90 ° is also possible.

図11は円板状の巻線101の単体コイルを示す断面図であり、図10内の破線枠領域A’の断面を示している。
図11において、巻線101の内部には、冷媒流路を形成するための複数のダクトピース103が配設されている。なお、複数のダクトピース103は、いずれも矩形の平面形状を有しており、間隔を違えて挟設しながら配設されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a single coil of the disk-like winding 101, and shows a cross section of a broken-line frame region A ′ in FIG.
In FIG. 11, a plurality of duct pieces 103 for forming a refrigerant flow path are disposed inside the winding 101. The plurality of duct pieces 103 all have a rectangular planar shape, and are arranged while being sandwiched at different intervals.

この種の静止誘導器において、巻線101の温度は、変圧器の規格や、使用している絶縁材などの耐熱性の観点から、ある温度以下に抑制しなければならないので、複数のダクトピース103によって、冷媒104(冷却油など)を流入するための冷媒流路が形成されている。   In this type of static inductor, the temperature of the winding 101 must be suppressed to a certain temperature or less from the viewpoint of the heat resistance of the standard of the transformer and the insulating material used. 103 forms a refrigerant flow path for flowing in the refrigerant 104 (cooling oil or the like).

ダクトピース103は、冷媒104の出入口107においては、冷媒104の流れ105に対して平行に配設されているが、出入口107以外の巻線1のストレート部108においては、冷媒104の流れ105に対して垂直に配設されている。   The duct piece 103 is arranged in parallel to the flow 105 of the refrigerant 104 at the inlet / outlet 107 of the refrigerant 104, but the flow 105 of the refrigerant 104 is arranged at the straight portion 108 of the winding 1 other than the inlet / outlet 107. It is arranged vertically with respect to it.

この場合、冷媒104の流れ105に淀み領域106を生じて、淀み領域106での伝熱性が悪化し、巻線101の温度が上昇することになる。
具体的には、淀み領域106は、ダクトピース103の後流側106aや、巻線101の内周側106bに発生するものと考えられる。
In this case, a stagnation region 106 is generated in the flow 105 of the refrigerant 104, heat conductivity in the stagnation region 106 is deteriorated, and the temperature of the winding 101 is increased.
Specifically, the stagnation region 106 is considered to occur on the downstream side 106 a of the duct piece 103 and the inner peripheral side 106 b of the winding 101.

特開平9−134823号公報(段落0012、図15、図20)JP-A-9-134823 (paragraph 0012, FIG. 15, FIG. 20)

従来の静止誘導器は、巻線温度を抑制するための冷媒流路が形成されているが、ダクトピースの配設状態によって、巻線の中で一部でも高温度の部分が生じると、たとえ他の部分の巻線温度が低くても、高温度部分を対象基準として巻線温度を抑制する必要があるので、巻線の断面積を全体的に大きく設定せざるを得なくなり、小型化や軽量化の妨げとなるという課題があった。   In the conventional static inductor, the refrigerant flow path for suppressing the winding temperature is formed, but if a part of the winding has a high temperature due to the arrangement state of the duct piece, for example, Even if the winding temperature of the other part is low, it is necessary to suppress the winding temperature based on the high temperature part, so the cross-sectional area of the winding has to be set large as a whole. There was a problem that hindered weight reduction.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、円板状巻線により構成された静止誘導器において、ダクトピースの形状および配設状態を変更して、従来の淀み領域(ダクトピースの後流側や巻線の内周側など)にも冷媒が流入可能に構成することにより、冷却能力を強化して小型化や軽量化を実現した静止誘導器を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in a static inductor constituted by a disk-shaped winding, the shape and arrangement of the duct piece are changed, and the conventional stagnation is achieved. By constructing the refrigerant so that it can also flow into the area (the wake side of the duct piece, the inner circumference side of the winding, etc.) Objective.

この発明に係る静止誘導器は、積層配設された円板状の複数の巻線と、複数の巻線の相互間に各々配設された複数の絶縁板と、複数の絶縁板と複数の巻線と間に配設された複数のダクトピースと、を備え、複数のダクトピースにより、複数の巻線を冷却するための冷媒流路が形成された静止誘導器であって、複数のダクトピースは、平面形状が矩形のダクトピースと、平面形状が平行四辺形のダクトピースと、を含み、冷媒流路の出入口である開口部の半径方向内側の領域を出入口領域としたときに、矩形のダクトピースは、複数の巻線のストレート部と出入口領域のストレート部側領域とに配置されるとともに、冷媒流路を流れる冷媒の流れ方向に対して互いに角度が異なるように配設され、平行四辺形のダクトピースは、複数の巻線の内周側に向かう傾きを有して、出入口領域の直線領域に配設されたものである。   A stationary inductor according to the present invention includes a plurality of disk-shaped windings arranged in layers, a plurality of insulating plates respectively disposed between the plurality of windings, a plurality of insulating plates, and a plurality of insulating plates A stationary inductor including a plurality of duct pieces disposed between the windings, wherein a plurality of duct pieces form a refrigerant flow path for cooling the plurality of windings. The piece includes a duct piece having a rectangular planar shape and a duct piece having a parallelogram planar shape, and is rectangular when an area radially inward of the opening that is the inlet / outlet of the refrigerant flow path is used as the inlet / outlet area. The duct pieces are arranged in the straight portions of the plurality of windings and the straight portion side region of the entrance / exit region, and are arranged so that the angles are different from each other with respect to the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path. A quadrilateral duct piece is a A tilt toward the side, in which is disposed in the linear region of the entrance area.

この発明によれば、冷媒出入口の直線領域には、巻線の内周側へ冷媒が流れるように平行四辺形のダクトピースを配設し、巻線のストレート部には、交互の傾斜角度を有する矩形のダクトピースを配設することにより、冷媒の流れに対して生じていた淀み領域が解消されるので、円板状の巻線における局所的な高温領域の発生を抑えることが可能となり、静止誘導器の巻線の冷却性能を向上させることができる。   According to the present invention, the parallelogram duct piece is arranged in the linear region of the refrigerant inlet / outlet so that the refrigerant flows toward the inner peripheral side of the winding, and alternate inclination angles are formed on the straight portions of the winding. By disposing the rectangular duct piece having the stagnation region that has occurred with respect to the flow of the refrigerant is eliminated, it is possible to suppress the occurrence of a local high temperature region in the disk-shaped winding, The cooling performance of the winding of the static inductor can be improved.

この発明の実施の形態1に係る静止誘導器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stationary inductor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による冷媒流路の出入口領域を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the entrance / exit area | region of the refrigerant | coolant flow path by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による絶縁部材の配設状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning state of the insulating member by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による絶縁部材の断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the insulating member by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による単位コイルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the unit coil by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による冷媒の出入口におけるダクトピースの配設状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning state of the duct piece in the entrance / exit of the refrigerant | coolant by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による矩形のダクトピースの傾斜角度を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the inclination-angle of the rectangular duct piece by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における矩形のダクトピースの流体抵抗特性を従来特性と比較して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the fluid resistance characteristic of the rectangular duct piece in Embodiment 1 of this invention compared with a conventional characteristic. この発明の実施の形態2によるダクトピースの形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the duct piece by Embodiment 2 of this invention. 従来の外鉄形変圧器の概略形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic shape of the conventional outer iron type transformer. 従来の巻線の単体コイルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the single coil of the conventional coil | winding.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る静止誘導器を示す斜視図であり、一例として、外鉄形変圧器の概略構造を示している。
図1において、外鉄形変圧器は、巻線1と、巻線1の外側に設けられた鉄心2とにより構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a stationary inductor according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a schematic structure of a shell-type transformer as an example.
In FIG. 1, the outer iron type transformer includes a winding 1 and an iron core 2 provided outside the winding 1.

巻線1は、円板状の1次巻線1aおよび2次巻線1bが積層配設されて構成されている。なお、ここでは図示しないが、図1の状態から90°回転させた横置き配置も可能であり、また、用途によっては、3次巻線も採用される場合がある。   The winding 1 is configured by laminating a disk-shaped primary winding 1a and a secondary winding 1b. Although not shown here, a horizontal placement by 90 ° rotation from the state of FIG. 1 is also possible, and a tertiary winding may be employed depending on the application.

図2はこの発明の実施の形態1による冷媒流路の出入口領域を拡大して示す断面図であり、図1内の破線枠領域Aによる断面を示している。
図2においては、冷媒4の出入口7の近傍部分での冷媒流路(ダクトピース3)の配設構造を示している。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the inlet / outlet region of the refrigerant flow path according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a cross section taken along the broken-line frame region A in FIG.
In FIG. 2, the arrangement structure of the refrigerant flow path (duct piece 3) in the vicinity of the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4 is shown.

図2において、巻線1には、冷媒流路を形成するための複数のダクトピース3が配設されており、巻線1の外周側面および内周部には、絶縁部材9、10が設けられている。
複数のダクトピース3は、平面形状が矩形のダクトピース3aと、平面形状が平行四辺形のダクトピース3bとを含み、それぞれ平面形状が異なるのみならず、傾斜角度(後述する)などの配設状態も異なっている。
In FIG. 2, a plurality of duct pieces 3 for forming a refrigerant flow path are disposed in the winding 1, and insulating members 9 and 10 are provided on the outer peripheral side surface and the inner peripheral portion of the winding 1. It has been.
The plurality of duct pieces 3 include a duct piece 3a having a rectangular planar shape and a duct piece 3b having a parallelogram planar shape, and each has not only a different planar shape but also an inclination angle (described later). The state is also different.

矩形のダクトピース3aは、巻線1のストレート部8と、冷媒4の出入口7の領域のストレート部側領域7Bとに配設されている。
一方、平行四辺形のダクトピース3bは、冷媒4の出入口7の領域において、冷媒4の流れ5に沿った直線領域7Aに配設されている。
なお、各ダクトピース3a、3bの配設間隔は、冷却特性のみならず、電磁機械力および絶縁特性をも考慮して決定されている。
The rectangular duct piece 3 a is disposed in the straight portion 8 of the winding 1 and the straight portion side region 7 </ b> B in the region of the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4.
On the other hand, the parallelogram-shaped duct piece 3 b is disposed in a linear region 7 A along the flow 5 of the refrigerant 4 in the region of the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4.
In addition, the arrangement | positioning space | interval of each duct piece 3a, 3b is determined considering not only a cooling characteristic but an electromagnetic mechanical force and an insulation characteristic.

図3は絶縁部材9、10の配設状態を示す斜視図である。
図3において、外側の絶縁部材9は、冷媒4の流れ5に対して平行に配設されており、内側の絶縁部材10は、巻線1の内周に沿って配設されている。
FIG. 3 is a perspective view showing an arrangement state of the insulating members 9 and 10.
In FIG. 3, the outer insulating member 9 is disposed in parallel to the flow 5 of the refrigerant 4, and the inner insulating member 10 is disposed along the inner periphery of the winding 1.

図4は図3内の1点鎖線B−Bによる断面図であり、絶縁部材9、10の断面形状を示している。図4において、絶縁部材9、10は、断面コ字型の形状を有している。
図2〜図4に示すように、円板状の巻線1の外側側面および内側端部には、断面コ字型の絶縁部材9、10が設けられており、冷媒4が巻線1以外の不必要な部分に流出しないように構成されている。
4 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line BB in FIG. 3 and shows the cross-sectional shape of the insulating members 9 and 10. In FIG. 4, the insulating members 9, 10 have a U-shaped cross section.
As shown in FIG. 2 to FIG. 4, insulating members 9 and 10 having a U-shaped cross section are provided on the outer side surface and the inner end of the disk-shaped winding 1, and the refrigerant 4 is other than the winding 1. It is configured not to flow into unnecessary parts.

図5はこの発明の実施の形態1による単位コイル12を示す断面図であり、図1内の1点鎖線枠領域Cの断面を拡大して示している。
図5において、単位コイル12は、ダクトピース3および絶縁部材9、10に加えて、巻線1に対向配置された絶縁板11を備えている。絶縁板11は、巻線1との間に、ダクトピース3および絶縁部材9、10を挟むように配設されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the unit coil 12 according to the first embodiment of the present invention, and shows an enlarged cross section of the one-dot chain line frame region C in FIG.
In FIG. 5, the unit coil 12 includes an insulating plate 11 disposed to face the winding 1 in addition to the duct piece 3 and the insulating members 9 and 10. The insulating plate 11 is disposed so as to sandwich the duct piece 3 and the insulating members 9 and 10 between the windings 1.

図6は巻線1のストレート部8における矩形のダクトピース3aの配設状態を示す説明図であり、ストレート部8(冷媒4の出入口7の領域の上流側)での配設状態を示している。
図6において、巻線1の外周側の絶縁部材9で覆われていない開口部(図示せず)が冷媒4の出入口7となる。
FIG. 6 is an explanatory view showing the arrangement state of the rectangular duct piece 3a in the straight portion 8 of the winding 1, and shows the arrangement state in the straight portion 8 (upstream side of the region of the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4). Yes.
In FIG. 6, an opening (not shown) that is not covered with the insulating member 9 on the outer peripheral side of the winding 1 serves as the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4.

図6においては、この発明の実施の形態1によるダクトピース3aの配設状態(実線)と比較するために、従来の配設状態(破線)も示している。
図6に示すように、矩形のダクトピース3aは、冷媒4の流れ5の方向に対して、ピッチごとに左右反転させて配設されている。
FIG. 6 also shows a conventional arrangement state (broken line) for comparison with the arrangement state (solid line) of the duct piece 3a according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 6, the rectangular duct piece 3 a is disposed so as to be reversed left and right for each pitch with respect to the direction of the flow 5 of the refrigerant 4.

図7は図6内の上流側(矩形)のダクトピース3aの1つを拡大して示す説明図である。
図7において、矩形のダクトピース3aは、従来(破線)の配設状態から、×印を中心として時計方向に傾斜角度θだけ回転されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an enlarged view of one of the upstream (rectangular) duct pieces 3a in FIG.
In FIG. 7, the rectangular duct piece 3a is rotated clockwise by an inclination angle θ around the mark “X” from the conventional (broken line) arrangement.

図8は矩形のダクトピース3aの流体抵抗特性を示す説明図であり、横軸は流速、縦軸は流体抵抗を示している。
図8においては、この発明の実施の形態1の配設状態による流体抵抗特性(実線)と比較するために、従来の配設状態による流体抵抗特性(破線)も示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the fluid resistance characteristics of the rectangular duct piece 3a. The horizontal axis indicates the flow velocity, and the vertical axis indicates the fluid resistance.
In FIG. 8, the fluid resistance characteristic (broken line) according to the conventional arrangement state is also shown for comparison with the fluid resistance characteristic (solid line) according to the arrangement state of the first embodiment of the present invention.

図6、図7に示すように、冷媒4の出入口7および巻線1のストレート部8において、まず、ストレート部8と、出入口7のストレート部側領域7B(上流側)と、に位置する矩形のダクトピース3a(実線)は、冷媒4の流れ5に対して垂直に配設された状態(破線)から、中心部(×印参照)を基点として、冷媒4の流れ5の方向に傾斜角度θだけ回転されて配設される。   As shown in FIGS. 6 and 7, in the inlet / outlet port 7 of the refrigerant 4 and the straight portion 8 of the winding 1, first, a rectangle positioned in the straight portion 8 and the straight portion side region 7 </ b> B (upstream side) of the inlet / outlet port 7. The duct piece 3a (solid line) is inclined at an angle in the direction of the flow 5 of the refrigerant 4 from the center (see the x) from the state of being arranged perpendicular to the flow 5 of the refrigerant 4 (broken line). Rotated by θ.

これに加えて、冷媒4の流れ5の方向(下流側)において、傾斜角度−θの(上記ダクトピース3aに対して回転方向を左右反転させた)矩形のダクトピース3aを、図示したように互いに対向するように配設する。
このようにして、互いに角度が異なる複数の矩形のダクトピース3aが、冷媒4の流れ5の方向に配設される。
In addition, in the direction of the flow 5 of the refrigerant 4 (downstream side), a rectangular duct piece 3a having an inclination angle of -θ (with the rotation direction reversed to the left and right with respect to the duct piece 3a) as illustrated. It arrange | positions so that it may mutually oppose.
In this way, a plurality of rectangular duct pieces 3 a having different angles are arranged in the direction of the flow 5 of the refrigerant 4.

すなわち、図6に示した開口部において、巻線1の半径方向の内側の領域を出入口側領域としたときに、ストレート部8と、出入口側領域のストレート部側領域7Bとには、矩形のダクトピース3aが配設される。
一方、出入口7側領域の直線領域7Aには、傾きが単位コイル12の内周側に向かう複数の平行四辺形のダクトピース3b(図2参照)が配設される。
That is, in the opening shown in FIG. 6, when the radially inner region of the winding 1 is an entrance / exit region, the straight portion 8 and the straight portion side region 7 </ b> B of the entrance / exit region have rectangular shapes. A duct piece 3a is provided.
On the other hand, a plurality of parallelogram-shaped duct pieces 3b (see FIG. 2) whose inclination is directed toward the inner peripheral side of the unit coil 12 are disposed in the linear region 7A on the entrance / exit 7 side region.

図2、図6の配設状態によれば、ストレート部8と、出入口7側領域のストレート部側領域7Bとにおいて、冷媒4の流れ5は、矩形のダクトピース3aに沿うようになり、ダクトピース3aの後流の淀み領域が解消される。   2 and 6, the flow 5 of the refrigerant 4 flows along the rectangular duct piece 3a in the straight portion 8 and the straight portion side region 7B in the inlet / outlet 7 side region. The stagnation area downstream of the piece 3a is eliminated.

また、出入口7側領域の直線領域7Aでの冷媒4の流れ5は、傾きが単位コイル12の内周側に向かう平行四辺形のダクトピース3bの斜辺に沿うようになり、巻線1の内周側の淀み領域が解消される。   In addition, the flow 5 of the refrigerant 4 in the linear region 7A on the entrance / exit 7 side region is inclined along the oblique side of the parallelogram duct piece 3b toward the inner peripheral side of the unit coil 12, The peripheral stagnation area is eliminated.

さらに、冷媒流路の流体抵抗は、流路の断面積および長さで決定する摩擦抵抗に、流路の曲がり角度や拡大(縮小)などの変化による抵抗が加算された値となり、流路の曲がり角度が大きかったり、拡大(縮小)の数が多くなったりすると、流体抵抗が大きくなるので、流体抵抗を小さくするために、曲がり角度を緩やかにする必要がある。   Furthermore, the fluid resistance of the refrigerant flow path is a value obtained by adding resistance due to changes in the bend angle and expansion (reduction) of the flow path to the friction resistance determined by the cross-sectional area and length of the flow path. If the bending angle is large or the number of enlargements (reductions) increases, the fluid resistance increases. Therefore, in order to reduce the fluid resistance, it is necessary to make the bending angle gentle.

たとえば、従来の冷媒流路(図11)のように、冷媒の流れに対して垂直にダクトピースを配設すると、ダクトピースを大きく迂回するように冷媒が流れるので、流路の曲がり角度が大きくなり、図8内の破線特性で示すように流体抵抗も大きくなってしまう。   For example, when a duct piece is disposed perpendicular to the refrigerant flow as in the conventional refrigerant flow path (FIG. 11), the refrigerant flows so as to largely bypass the duct piece, so the bend angle of the flow path is large. Therefore, the fluid resistance increases as shown by the broken line characteristics in FIG.

これに対し、この発明の実施の形態1(図2、図6、図7)による冷媒流路によれば、冷媒4の曲がり角度が緩やかになるので、図8内の実線で示すように、流体抵抗は小さくなる。 この結果、冷媒4の流れ5がスムーズになって、流量が多くなり、巻線1の冷却効果が向上する。   On the other hand, according to the refrigerant flow path according to the first embodiment (FIGS. 2, 6, and 7) of the present invention, the bending angle of the refrigerant 4 becomes gentle, so that as shown by the solid line in FIG. The fluid resistance is reduced. As a result, the flow 5 of the refrigerant 4 becomes smooth, the flow rate increases, and the cooling effect of the winding 1 is improved.

したがって、巻線1の温度上昇を抑えるために巻線1の断面積を全体に大きく設定する必要もなくなり、巻線1を小形化することができ、それに応じて、鉄心2も小型化することができる。   Accordingly, it is not necessary to set the entire cross-sectional area of the winding 1 to be large in order to suppress the temperature rise of the winding 1, and the winding 1 can be miniaturized, and the iron core 2 can be downsized accordingly. Can do.

以上のように、この発明の実施の形態1(図1〜図7)に係る静止誘導器は、積層配設された円板状の複数の巻線1と、複数の巻線1の相互間に各々配設された複数の絶縁板11と、複数の絶縁板11と複数の巻線1と間に配設された複数のダクトピース3と、を備えており、複数のダクトピース3は、平面形状が矩形のダクトピース3aと、平面形状が平行四辺形のダクトピース3bとを含み、複数の巻線1を冷却するための冷媒流路を形成している。   As described above, the stationary inductor according to the first embodiment (FIGS. 1 to 7) of the present invention includes a plurality of disk-shaped windings 1 and a plurality of windings 1 disposed between each other. Are provided with a plurality of insulating plates 11, and a plurality of duct pieces 3 provided between the plurality of insulating plates 11 and the plurality of windings 1. The planar shape includes a duct piece 3 a having a rectangular shape and a duct piece 3 b having a parallelogram in a planar shape, and forms a refrigerant flow path for cooling the plurality of windings 1.

矩形のダクトピース3aは、冷媒流路の出入口である開口部の半径方向内側の領域を出入口領域としたときに、複数の巻線1のストレート部8と出入口7領域のストレート部側領域7Bとに、角度θを有して配置されるとともに、冷媒流路を流れる冷媒4の流れ5の方向に対して互いに角度が異なるように配設されている。
具体的には、矩形のダクトピース3aは、冷媒4の流れ5の方向に対して、ピッチごとに左右反転させて配設されて、交互の傾斜角度θを有している。
The rectangular duct piece 3a has a straight portion 8 of the plurality of windings 1 and a straight portion side region 7B of the inlet / outlet region 7 when the radially inner region of the opening that is the inlet / outlet of the refrigerant flow path is used as the inlet / outlet region. Are arranged so as to have different angles with respect to the direction of the flow 5 of the refrigerant 4 flowing through the refrigerant flow path.
Specifically, the rectangular duct piece 3a is disposed so as to be horizontally reversed at every pitch with respect to the direction of the flow 5 of the refrigerant 4, and has an alternate inclination angle θ.

また、平行四辺形のダクトピース3bは、冷媒4の出入口7となる開口部において、複数の巻線1の内周側に向かう傾きを有して、出入口領域の直線領域7Aに配設されている。
すなわち、複数のダクトピース3は、冷媒4の出入口7の直線領域7Aと、ストレート部8およびストレート部側領域7Bとで異なる平面形状を有し、冷媒4の流れ5の方向に対して傾斜角度を有している。
The parallelogram-shaped duct piece 3b has an inclination toward the inner peripheral side of the plurality of windings 1 in the opening serving as the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4 and is disposed in the linear region 7A of the inlet / outlet region. Yes.
That is, the plurality of duct pieces 3 have different planar shapes in the straight region 7A of the inlet / outlet 7 of the refrigerant 4, the straight portion 8 and the straight portion side region 7B, and are inclined with respect to the direction of the flow 5 of the refrigerant 4 have.

これにより、淀み領域が解消されて、円板状の巻線1での伝熱性悪化により高温になりやすい領域(ダクトピース3の後流や巻線1の内周側など)にも冷媒4を確実に流すことができるので、局所的な高温領域の発生を抑制することが可能となり、巻線1の冷却能力を強化することができる。
また、流体抵抗(図8参照)を抑制したことにより、静止誘導器の小型化を実現することができる。
As a result, the stagnation region is eliminated, and the refrigerant 4 is also applied to regions (such as the wake of the duct piece 3 or the inner peripheral side of the winding 1) that are likely to become high temperature due to deterioration of heat transfer in the disk-shaped winding 1. Since it can flow reliably, generation | occurrence | production of a local high temperature area | region can be suppressed, and the cooling capability of the coil | winding 1 can be strengthened.
Further, by suppressing the fluid resistance (see FIG. 8), it is possible to reduce the size of the stationary inductor.

実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、平面形状が矩形のダクトピース3aをそのまま用いたが、図9のように、ダクトピース3aの中央部に凹型の溝13を形成してもよい。
図9はこの発明の実施の形態2による矩形のダクトピース3aの配設状態を示す斜視図であり、冷媒4の流れ5および絶縁部材9、10に対する配置関係を示している。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the duct piece 3a having a rectangular planar shape is used as it is, but a concave groove 13 may be formed at the center of the duct piece 3a as shown in FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing an arrangement state of the rectangular duct piece 3a according to the second embodiment of the present invention, and shows an arrangement relationship with respect to the flow 5 of the refrigerant 4 and the insulating members 9, 10. FIG.

図9において、複数のダクトピース3は、前述(図2)と同様に配設されているものとする。
この場合、矩形のダクトピース3aには、巻線1との接触面側に、冷媒の流れ5方向に沿った凹型の溝13が形成されている。
In FIG. 9, the plurality of duct pieces 3 are arranged in the same manner as described above (FIG. 2).
In this case, a concave groove 13 is formed in the rectangular duct piece 3a on the contact surface side with the winding 1 along the direction 5 of the refrigerant flow.

図9のように、ダクトピース3の巻線1側に凹型の溝13を形成することにより、冷媒4が凹型の溝13を流れるようになり、巻線1と冷媒4とが良好に接触するので、実質的な伝熱面積が増加する。
なお、ここでは図示していないが、矩形のダクトピース3aに限らず、平行四辺形のダクトピース3bに対しても、同様に凹型の溝13を形成することで、同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 9, by forming the concave groove 13 on the winding 1 side of the duct piece 3, the refrigerant 4 flows through the concave groove 13, and the winding 1 and the refrigerant 4 are in good contact. Therefore, the substantial heat transfer area increases.
Although not shown here, the same effect can be obtained by forming the concave groove 13 not only in the rectangular duct piece 3a but also in the parallelogram duct piece 3b. it can.

以上のように、この発明の実施の形態2(図9)による複数のダクトピース3は、複数の巻線1との接触面側に形成された凹型の溝13を有し、凹型の溝13は、冷媒4の流れ5の方向に沿った形状を有するので、複数のダクトピース3の配設状態を前述(図2)の状態から変えることなく、さらに伝熱面積を増加させることができる利点がある。   As described above, the plurality of duct pieces 3 according to Embodiment 2 (FIG. 9) of the present invention have the concave grooves 13 formed on the contact surface side with the plurality of windings 1. Has a shape along the direction of the flow 5 of the refrigerant 4, so that the heat transfer area can be further increased without changing the arrangement state of the plurality of duct pieces 3 from the state described above (FIG. 2). There is.

1 巻線、1a 1次巻線、1b 2次巻線、2 鉄心、3 ダクトピース、3a 矩形のダクトピース、3b 平行四辺形のダクトピース、4 冷媒、5 冷媒の流れ、7 出入口、7A 直線領域、7B ストレート部側領域、8 ストレート部、9、10 絶縁部材、11 絶縁板、12 単位コイル、13 凹型の溝 θ 傾斜角度。   1 winding, 1a primary winding, 1b secondary winding, 2 iron core, 3 duct piece, 3a rectangular duct piece, 3b parallelogram duct piece, 4 refrigerant, 5 refrigerant flow, 7 inlet / outlet, 7A straight line Region, 7B Straight portion side region, 8 Straight portion, 9, 10 Insulating member, 11 Insulating plate, 12 Unit coil, 13 Recessed groove θ Inclination angle.

Claims (3)

積層配設された円板状の複数の巻線と、
前記複数の巻線の相互間に各々配設された複数の絶縁板と、
前記複数の絶縁板と前記複数の巻線と間に配設された複数のダクトピースと、を備え、
前記複数のダクトピースにより、前記複数の巻線を冷却するための冷媒流路が形成された静止誘導器であって、
前記複数のダクトピースは、平面形状が矩形のダクトピースと、平面形状が平行四辺形のダクトピースと、を含み、
前記冷媒流路の出入口である開口部の半径方向内側の領域を出入口領域としたときに、
前記矩形のダクトピースは、前記複数の巻線のストレート部と前記出入口領域のストレート部側領域とに配置されるとともに、前記冷媒流路を流れる冷媒の流れ方向に対して互いに角度が異なるように配設され、
前記平行四辺形のダクトピースは、前記複数の巻線の内周側に向かう傾きを有して、前記出入口領域の直線領域に配設されたことを特徴とする静止誘導器。
A plurality of disk-shaped windings arranged in layers;
A plurality of insulating plates respectively disposed between the plurality of windings;
A plurality of duct pieces disposed between the plurality of insulating plates and the plurality of windings,
A stationary inductor in which a refrigerant flow path for cooling the plurality of windings is formed by the plurality of duct pieces,
The plurality of duct pieces include a duct piece having a rectangular planar shape and a duct piece having a parallelogram planar shape,
When the area inside the opening in the radial direction of the opening that is the entrance / exit of the refrigerant flow path is the entrance / exit area,
The rectangular duct pieces are arranged in the straight portions of the plurality of windings and the straight portion side region of the entrance / exit region, and have different angles with respect to the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path. Arranged,
The parallelogram duct piece has an inclination toward the inner peripheral side of the plurality of windings and is disposed in a straight line region of the entrance / exit region.
前記矩形のダクトピースは、前記冷媒の流れ方向に対して、ピッチごとに左右反転させて配設されたことを特徴とする請求項1に記載の静止誘導器。   The stationary inductor according to claim 1, wherein the rectangular duct piece is disposed so as to be reversed left and right for each pitch with respect to a flow direction of the refrigerant. 前記複数のダクトピースは、前記複数の巻線との接触面側に形成された凹型の溝を有し、
前記凹型の溝は、前記冷媒の流れ方向に沿った形状を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静止誘導器。
The plurality of duct pieces have concave grooves formed on a contact surface side with the plurality of windings,
The stationary inductor according to claim 1, wherein the concave groove has a shape along a flow direction of the refrigerant.
JP2012113629A 2012-05-17 2012-05-17 Stationary induction apparatus Pending JP2013243167A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012113629A JP2013243167A (en) 2012-05-17 2012-05-17 Stationary induction apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012113629A JP2013243167A (en) 2012-05-17 2012-05-17 Stationary induction apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013243167A true JP2013243167A (en) 2013-12-05

Family

ID=49843802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012113629A Pending JP2013243167A (en) 2012-05-17 2012-05-17 Stationary induction apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013243167A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108922737A (en) * 2018-08-29 2018-11-30 常德国力变压器有限公司 A kind of radiator being provided with oblique oil duct
KR20220026599A (en) * 2019-10-07 2022-03-04 히타치 에너지 스위처랜드 아게 Insulation member

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108922737A (en) * 2018-08-29 2018-11-30 常德国力变压器有限公司 A kind of radiator being provided with oblique oil duct
CN108922737B (en) * 2018-08-29 2024-05-17 常德国力变压器有限公司 Heat abstractor provided with slant oil duct
KR20220026599A (en) * 2019-10-07 2022-03-04 히타치 에너지 스위처랜드 아게 Insulation member
JP2022546694A (en) * 2019-10-07 2022-11-07 ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト insulating material
JP7300555B2 (en) 2019-10-07 2023-06-29 ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト insulating material
KR102703866B1 (en) 2019-10-07 2024-09-05 히타치 에너지 리미티드 Absence of insulation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016013108A1 (en) Rotating electric machine
JP2008196319A (en) Tube support structure of heat exchanger for egr cooler
JP2002075749A (en) Winding device for induction electrical equipment
US20160247621A1 (en) Stationary Induction Electric Apparatus
JP2014155314A (en) Rotary electric machine
JP2013243167A (en) Stationary induction apparatus
US10102966B2 (en) Stationary induction apparatus
JP6450100B2 (en) Wound core
JP5930780B2 (en) Reactor
JP2016054591A (en) Totally-enclosed rotary electric machine
JP6592027B2 (en) Rotating electric machine and its rotor
JP6586436B2 (en) Rotating electric machine and its rotor
JP6871731B2 (en) Transformer
US20150192145A1 (en) Cooling fan apparatus
JP2013172568A (en) Rotary electric machine
KR20140005166U (en) Power transformaer
JP2014078638A (en) Mold transformer and method of assembling iron core used for the same
JP2014078639A (en) Mold transformer
JP7255394B2 (en) Induction winding device
JP2013162608A (en) Motor
JP2016163377A (en) Rotary machine
JP5388975B2 (en) Cooling structure in stationary inductor and stationary inductor having the cooling structure
JP6113101B2 (en) Reactor
JP2016082073A (en) Induction electric device winding apparatus
JP7298211B2 (en) Static induction electric machine and method for manufacturing static induction machine