JP2020194812A - Three-dimensional iron core transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体鉄心変圧器の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure of a three-dimensional iron core transformer.
特許文献1には、電磁鋼板を積層してなる略同一の円筒形状の3個の単位鉄心を、同一の軸Xを中心として対称に配置すると共に、各単位鉄心が、互いに他の2つの単位鉄心と一部が接するように配置して構成した変圧器鉄心が、開示されている(要約参照)。
In
特許文献1記載の変圧器によれば、各単位鉄心に発生する磁束波形の歪がより小さくなることで、従来の三相3脚変圧器よりも鉄損が減少するようになり、変圧器の効率を向上させることができる。しかし、円筒形状の3個の単位鉄心が三角形の頂点位置に配置され、3個全てのコイルが隣り合う配置となっているため、熱源であるコイルが隣接し合う平面中央部に熱が籠もりやすいが、この点は考慮されていない。
According to the transformer described in
本発明は、簡単な構造で、立体鉄心変圧器の冷却効果を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to enhance the cooling effect of a three-dimensional iron core transformer with a simple structure.
上記課題を解決するための、本発明の「立体鉄心変圧器」の一例を挙げるならば、
矩形枠形状の単相鉄心3個を上面から見た際に三角形状に配置し、2個の鉄心が合わさった3つの鉄心脚部を有する立体鉄心と、前記鉄心脚部のそれぞれに配置した3つのコイルを備える立体鉄心変圧器であって、前記3つのコイルが隣り合って形成される通風路と、前記立体鉄心の下側に取り付けた下部取付金具と、冷却風を送る冷却ファンと、を備え、前記下部取付金具に設けた開口部を通して、前記冷却ファンからの冷却風を前記通風路へ送ることを特徴とする。
To give an example of the "three-dimensional iron core transformer" of the present invention for solving the above problems,
Three single-phase iron cores in the shape of a rectangular frame are arranged in a triangular shape when viewed from above, and a three-dimensional iron core having three iron core legs in which two iron cores are combined and three arranged in each of the iron core legs 3 A three-dimensional iron core transformer including one coil, the ventilation path formed by adjoining the three coils, a lower mounting bracket attached to the lower side of the three-dimensional iron core, and a cooling fan for sending cooling air. It is characterized in that the cooling air from the cooling fan is sent to the ventilation path through the opening provided in the lower mounting bracket.
本発明によれば、冷却ファンにより、熱源が集中する平面中央部に対して、コイルの下方から、コイル間で構成される通風路を通り、コイルの上方へ送風することで、簡単な構造で、立体鉄心変圧器の冷却効果を高めることが可能となる。 According to the present invention, a cooling fan blows air from below the coil to the center of the plane where the heat source is concentrated, through a ventilation path formed between the coils, and above the coil, thereby forming a simple structure. , It is possible to enhance the cooling effect of the three-dimensional iron core transformer.
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure for demonstrating an embodiment, the same constituent elements are given the same name and reference numeral as much as possible, and the repeated description thereof will be omitted.
図1に立体鉄心変圧器の一例の斜視図を、図2に、図1の立体鉄心変圧器の立体鉄心の斜視図を示す。 FIG. 1 shows a perspective view of an example of a three-dimensional core transformer, and FIG. 2 shows a perspective view of the three-dimensional iron core of the three-dimensional core transformer of FIG.
立体鉄心変圧器1は、立体鉄心11、コイル12、下部取付金具14、上部取付金具13により構成されている。
The three-dimensional
立体鉄心11は、矩形枠形状の同一磁路長の単相鉄心3個により構成され、鉄心3個を上面から見た際に三角形状に配置し、2個の鉄心が合わさった鉄心脚部の断面形状は略円形である。3つの鉄心脚部にはそれぞれ円筒状のコイル12が配置されている。2個の鉄心が合わさった鉄心脚部の断面形状は略円形であることから、コイルは円筒状となる。立体鉄心11の下側には下部取付金具14が取り付けられ、上側には上部取付金具13が取り付けられている。コイル12は、下部取付金具14および上部取付金具13との間に配置したコイル支え15により上下方向に支えられている。また、上部取付金具13と下部取付金具14とは取付金具連結スタッド16により連結されている。
The three-
図3に実施例1の立体鉄心変圧器の正面図を、図4に下面図を示す。 FIG. 3 shows a front view of the three-dimensional iron core transformer of the first embodiment, and FIG. 4 shows a bottom view.
下部取付金具14は、平面中央の位置に冷却ファン21を配置するスペースを有し、コイル12の下方から、コイル間で構成される通風路17を通り、コイル12の上方へ冷却風を送るための円形状の開口部141を有する。変圧器鉄心11の下方であって、下部取付金具14の開口部141には、冷却ファン21が取り付けられている。なお、使用場所への変圧器の設置後においても冷却ファン21の取替作業が容易となるよう、下部取付金具14には冷却ファン21の取り出しスペースを確保した構造とする。そして、冷却ファン21は、下部取付金具14へ着脱可能に取り付けられている。変圧器の動作時に、冷却ファン21を回転させることで、コイル12の下方から、コイル間で構成される通風路17を通り、コイル12の上方へ冷却風31を送風する。
The
立体鉄心変圧器においては、各脚のコイルが三角形の頂点位置に配置され、3個全てのコイルが隣り合う配置となっている。そのため、3脚の鉄心およびコイルの平面中央部に熱が籠もりやすい構造となっている。本実施例によれば、コイルの下方且つ平面中央に配置した冷却ファンにより、熱源が集中する平面中央部に対して、コイルの下方から、コイル間で構成される通風路を通り、コイルの上方へ冷却風を送風することで、簡単な構造で冷却効果を高めることができる。また、冷却ファンを下部取付金具へ着脱可能に取り付けているので、冷却ファンの点検、交換が容易である。 In the three-dimensional iron core transformer, the coils of each leg are arranged at the apex positions of the triangles, and all three coils are arranged adjacent to each other. Therefore, the structure is such that heat tends to be trapped in the center of the plane of the iron core of the tripod and the coil. According to this embodiment, the cooling fan arranged below the coil and in the center of the plane passes through the ventilation path formed between the coils from below the coil to the center of the plane where the heat source is concentrated, and above the coil. By blowing cooling air to, the cooling effect can be enhanced with a simple structure. In addition, since the cooling fan is detachably attached to the lower mounting bracket, it is easy to inspect and replace the cooling fan.
図5に、本発明の実施例2の立体鉄心変圧器の斜視図を、図6に、図5のA平面の断面斜視図を示す。 FIG. 5 shows a perspective view of the three-dimensional iron core transformer according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a cross-sectional perspective view of the A plane of FIG.
実施例2の立体鉄心変圧器は、冷却ファン21を下部取付金具14の下部側方に配置し、冷却ファン21から下部取付金具14の開口部141へ向けて冷却風を導く導風ダクト41を設けたものである。冷却ファン21からの冷却風を、導風ダクト41により下部取付金具14の開口部141へ導く。そして、実施例1と同様に、コイル12の下方から、コイル間で構成される通風路17を通り、コイル12の上方へ冷却風31を送風する。
In the three-dimensional iron core transformer of the second embodiment, the
本実施例によれば、実施例1の効果に加えて、冷却ファン21を下部取付金具14の下部側方に配置したので、冷却ファン21の点検、交換が容易となる。
According to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, since the
図7に、本発明の実施例3の立体鉄心変圧器の一部を示す。図7(a)は立体鉄心変圧器の下部取付金具に立体鉄心を取り付けた斜視図、図7(b)は下部取付金具と密封部材の斜視図である。 FIG. 7 shows a part of the three-dimensional iron core transformer according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7A is a perspective view of the three-dimensional iron core attached to the lower mounting bracket of the three-dimensional iron core transformer, and FIG. 7B is a perspective view of the lower mounting bracket and the sealing member.
図2に示すように、立体鉄心11は、単相鉄心を組み合わせた角部に隙間50があり、冷却ファンから冷却風を送風した際に、この隙間50から冷却風が漏れてしまう。本実施例では、図7に示すように、角部の隙間50を塞ぐように、立体鉄心11のそれぞれの角部50に密封部材である風漏れ防止板51を取り付ける。風漏れ防止板51は下部取付金具14に一体化されているのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the three-
本実施例によれば、冷却ファンから送風した空気が立体鉄心の隙間から漏れることなくコイル間の通風路に送風されるため、冷却効果を高めることができる。 According to this embodiment, the air blown from the cooling fan is blown to the ventilation path between the coils without leaking from the gap between the three-dimensional iron cores, so that the cooling effect can be enhanced.
図8に、本発明の実施例4の立体鉄心変圧器を示す。図8は立体鉄心変圧器の正面図である。 FIG. 8 shows a three-dimensional iron core transformer according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a front view of the three-dimensional iron core transformer.
本実施例では、実施例1の内容に加えて、冷却ファン電源用のコイル側配線121を有し、冷却ファンの電源リード線22の接続用の端子台23を冷却ファン周辺部の下部取付金具14に有する。そして、端子台23により冷却ファン21の電源リード線22の接続を行う。
In this embodiment, in addition to the contents of the first embodiment, the
本実施例によれば、冷却ファンの取り換え時での配線作業性を向上することができる。 According to this embodiment, the wiring workability at the time of replacing the cooling fan can be improved.
1…立体鉄心変圧器
11…鉄心(立体鉄心)
12…コイル
121…冷却ファン電源用コイル側配線
13…上部取付金具
14…下部取付金具
141…下部取付金具開口部
15…コイル支え
16…取付金具連結スタッド
17…通風路
21…冷却ファン
22…冷却ファン電源リード線
23…端子台
31…冷却風
41…導風ダクト
50…鉄心の隙間
51…風漏れ防止版
1 ... Three-dimensional
12 ...
Claims (10)
前記3つのコイルが隣り合って形成される通風路と、
前記立体鉄心の下側に取り付けた下部取付金具と、
冷却風を送る冷却ファンと、
を備え、
前記下部取付金具に設けた開口部を通して、前記冷却ファンからの冷却風を前記通風路へ送ることを特徴とする立体鉄心変圧器。 Three single-phase iron cores having a rectangular frame shape are arranged in a triangular shape when viewed from above, and a three-dimensional iron core having three iron core legs in which two iron cores are combined and three arranged in each of the iron core legs 3 A three-dimensional iron core transformer with two coils
A ventilation path formed by adjoining the three coils and
The lower mounting bracket attached to the lower side of the three-dimensional iron core and
With a cooling fan that sends cooling air,
With
A three-dimensional iron core transformer characterized in that cooling air from the cooling fan is sent to the ventilation passage through an opening provided in the lower mounting bracket.
前記冷却ファンは、前記立体鉄心の下方であって且つ平面中央に配置したことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 1,
The cooling fan is a three-dimensional core transformer characterized in that it is arranged below the three-dimensional iron core and in the center of a plane.
平面中央部に対して、前記コイルの下方から、コイル間で構成される前記通風路を通り、前記コイルの上方へ冷却風が流れることで、冷却効果を高めることを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 2,
A three-dimensional iron core transformer characterized in that the cooling effect is enhanced by flowing cooling air from below the coil to the center of the plane through the ventilation path formed between the coils and above the coil. ..
前記下部取付金具は、平面中央の位置に冷却ファンを配置するスペースを有し、当該スペースに前記冷却ファンを配置したことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 3,
The lower mounting bracket has a space for arranging a cooling fan at a position in the center of a plane, and the three-dimensional iron core transformer is characterized in that the cooling fan is arranged in the space.
前記冷却ファンを、前記下部取付金具に着脱可能に取り付けたことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 2,
A three-dimensional iron core transformer characterized in that the cooling fan is detachably attached to the lower mounting bracket.
前記下部取付金具と前記コイルとの間にコイル支えを備えることを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 1,
A three-dimensional iron core transformer characterized in that a coil support is provided between the lower mounting bracket and the coil.
前記冷却ファンから前記下部取付金具に設けた開口部に冷却風を送る導風ダクトを備え、
前記冷却ファンは、前記下部取付金具の側方であって、冷却風を前記導風ダクトへ送る位置に設けたことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 1,
A ventilation duct for sending cooling air from the cooling fan to the opening provided in the lower mounting bracket is provided.
The cooling fan is a three-dimensional iron core transformer provided on the side of the lower mounting bracket at a position where cooling air is sent to the air guide duct.
前記立体鉄心の角部の隙間を密封する風漏れ防止板を備えることを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 1,
A three-dimensional iron core transformer comprising a wind leakage prevention plate that seals a gap at a corner of the three-dimensional iron core.
前記風漏れ防止板は、前記下部取付金具と一体化したことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 8,
The three-dimensional iron core transformer characterized in that the wind leakage prevention plate is integrated with the lower mounting bracket.
冷却ファンの電源リード線の配線用の端子台を、前記下部取付金具の冷却ファン周辺部に配置したことを特徴とする立体鉄心変圧器。 In the three-dimensional iron core transformer according to claim 1,
A three-dimensional iron core transformer characterized in that a terminal block for wiring the power lead wire of the cooling fan is arranged around the cooling fan of the lower mounting bracket.
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