JPH057851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は変圧器（トランス）に関し、特に地
中に設置するタイプの変圧器に関するものであ
る。

従来の技術 繁華商店街などで架空引込線が複雑に交錯する
場合、地中配線方式が採用されることは周知の通
りであり、その場合、低圧引込線のみならず変圧
器をも含めて地中化する方式が知られている。こ
の配電方式で用いられる地中変圧器は、従来一般
には、歩道部分に設けたハンドホール（地下孔）
内に変圧器本体を設置し、そのハンドホールをグ
レーチング（鉄格子の蓋）などによつて閉じた構
成としている。

発明が解決しようとする問題点 しかるにハンドホールは、変圧器本体から放熱
を促進してその温度上昇を抑えるために、変圧器
本体に較べて非常に大きなものとせざるを得ず、
そのために工事費等イニシヤルコストが高くなる
問題があつた。また気中への放熱を行なわせるた
めに開口部のあるグレーチングなどの蓋を用いる
必要があるために、ハンドホール内への汚水や塵
埃の進入を避けることができず、その結果、清
掃、点検などのメンテナンスを必要とする問題が
あつた。

上記の問題は、変圧器が発熱することに伴う温
度上昇を防ぐために放熱手段を取る必要があるこ
とに起因している。ところで、特に地中変圧器を
目的としたものではないが、樹脂モールド変圧器
としてはヒートパイプを用いて放熱を図つたもの
が実開昭57−159221号において提案されている。
そこで地中変圧器においても前述のような問題を
解決するために、変圧器本体にヒートパイプを取
り付けて放熱を積極化する構成とすることが考え
られる。しかしながらその場合、変圧器からの受
熱面積を十分確保すること、耐久性や加工性が良
好なこと、さらにはドライアウトや熱輸送能力の
低下などの異常が生じないことなどの要請を満す
必要があり、したがつて既存の変圧器に単にヒー
トパイプを付設するのみでは、実用に耐え得るも
のとはならない。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、従来のハンドホールを特に必要とせずに直接
地中に埋設することのできる変圧器を提供するこ
とを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、変
圧用のコイル部を密閉容器内の絶縁油中に浸漬す
るとともに、密閉構造のコルゲート管の内部に非
凝縮性ガスを排気した後に凝縮性の作動流体と毛
細管圧力を生じさせる多孔構造のウイツクとを封
入してなるヒートパイプの一端部を、前記密閉容
器の内部で前記コイル部を包囲するよう縦方向に
螺旋状に巻いて前記絶縁油中に浸漬し、さらにそ
のヒートパイプの他端部を前記密閉容器の外部に
引き出して放熱部を形成したことを特徴とするも
のである。

作 用 したがつてこの発明の変圧器では、コイル部か
ら生じた熱が先ず絶縁油に伝わり、しかる後その
熱によつてヒートパイプ内の作動流体が熱せられ
て蒸発し、その蒸気が放熱部側の端部に流れて放
熱するとともに、凝縮液化する。すなわちヒート
パイプがコイル部から発生した熱を放熱部に運ん
で変圧器自体の冷却を行なう。その場合、この発
明では、ヒートパイプがコルゲート管をコンテナ
とするものであるから、特にフインを取り付けな
くても充分広い受熱面積を確保でき、また受熱面
積を広くするべく螺旋状に巻く加工をヒートパイ
プ座屈を招来することなく容易に行なうことがで
き、さらにヒートパイプは縦方向に螺旋状に巻か
れている（すなわち垂直な軸線もしくはほぼ垂直
な軸線を中心として螺旋状に巻かれている）た
め、液相の作動流体はヒードパイプの下端部にそ
の全量が流下せずに中間部の凹凸部にも滞溜する
から、作動流体を加熱部となる部分の全体に分散
し、ドライアウトやそれに伴う熱輸送能力の低下
を防止することができる。

実施例 以下、この発明の実施例を添附の図面を参照し
て説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
つて、変圧を直接的に行なう２台のコイル部１が
密閉容器２の内部に上下に並べて配置されてお
り、その密閉容器２は地中に埋設した状態での外
圧に耐え得るよう堅牢に構成されるとともに、そ
の上端部に高圧ケーブルの引込部３と低圧ケーブ
ルの引出部４とが設けられている。また密閉容器
２の内部には、前記コイル部１を完全に浸漬させ
る程度の量の絶縁油５が充填されており、さらに
その絶縁油５中には、螺旋巻きしたヒートパイプ
６の一端部側がその螺旋状の中心軸線が垂直とな
るように上側のコイル部１を包囲した状態で浸漬
されている。またヒートパイプ６の他方の端部
は、密閉容器２の上端部からその外部に引き出さ
れ、所定の放熱部７に配置されている。

ここでヒートパイプ６は、第２図に部分断面図
として示すように環状の凹凸を付けた密閉コルゲ
ート管８の内部から空気などの非凝縮性ガスを真
空排気した後に水などの凝縮性の流体を作動流体
９として注入し、かつコルゲート管８の内部に毛
細管圧力を生じさせる金鋼などの多孔構造のウイ
ツク１０を配置したものである。このような構成
の３本のヒートパイプ６の一方の端部側が、第３
図に略示するように垂直な軸線を中心として所定
のピツチで螺旋状に巻かれて前記コイル部１を包
囲しており、その螺線状部分でのリード角（傾斜
角）θは、前記コルゲート管８の内周側に液溜り
１１が生じるよう２〜10°程度に設定されている。
また放熱部７は要はヒートパイプ６よつて運ばれ
た熱を放出する部分であつて、変圧器の保持すべ
き温度が一般に大気温度以下であるから、放熱部
７はヒートパイプ６の端部を単に大気中に露出さ
せた構成であつてもよく、あるいは積極的に空冷
もしくは水冷を行なうよう構成したものであつて
もよい。

第４図は上記のように構成した変圧器の使用状
態を示す模式図であつて、変圧器の全体がそのま
ま地中に埋設され、かつヒートパイプ６の他方の
端部が大気中に引き出されるとともにフイン１２
を取り付けて放熱部７とされている。送電に伴う
前記コイル部１の発熱により密閉容器２の内部に
充填した絶縁油５の温度が上昇するが、その熱は
更に螺旋状に巻いたヒートパイプ６の端部に与え
られ、その結果、ヒートパイプ６の螺旋状部分が
加熱部となつてその内部の作動流体９が蒸発し、
その蒸気は温度および圧力の低い放熱部７側の端
部に流れて放熱し、凝縮液化する。すなわちコイ
ル部１の発する熱はヒートパイプ６によつて大気
中に放出され、変圧器全体としての温度上昇が防
止される。その場合、前記ヒートパイプ６はコン
テナをコルゲート管８としたので表面積が広く、
したがつて前記密閉容器２内においてフイン等を
取り付けても、充分広い受熱面積を確保すること
ができる。またヒートパイプ６はコルゲート管８
を用いたことにより可撓性があるため、容易に螺
旋状に湾曲させることができ、したがつて座屈に
よる耐久性の低下が生じず、かつ変圧器全体とし
ても構造性が良好になる。さらに放熱部７におい
て凝縮液化した作動流体９はウイツク１０による
毛細管圧力および重力によつて流下するが、コル
ゲート管８の内周面に形成されている凹凸部に少
量づつ溜つて螺旋状部分すなわち加熱部の全体に
分散させられるから、実質上の受熱部が極めて広
くなり、換言すれば入熱によるドライアウトが生
じる部分がなく、したがつて熱輸送能力が低下す
る危険を防止することができる。特に螺旋状部分
のリード角を２〜10°程度に設定してあれば、液
溜り１１が確実かつ充分に生じるから、良好な熱
輸送能力を維持することができる。

したがつて上記の変圧器では、地中に埋設され
て断熱もしくは保温状態に置かれても、ヒートパ
イプ６によつて放熱、冷却することができるか
ら、温度上昇やそれに伴う支障が生じることがな
く、換言すれば上記の変圧器ではハンドホールを
設けることなく直接地中に埋設して使用すること
ができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の変圧
器によれば、コイル部を収容した密閉容器の内部
から直接熱を所定の放熱部に運んで冷却すること
ができるから、従来必要としたハンドホールを設
けることなく直接地中に埋設して使用することが
でき、したがつて所要スペースを狭くし、また設
備コストを低く抑えることができる。またこの発
明では、熱を放熱部に運ぶヒートパイプとして、
コルケート管をコンテナとしたものを用いてお
り、このようなヒートパイプは可撓性を有してい
るから、変圧用のコイル部を包囲するよう螺旋状
に巻く作業を容易に行なうことができる。そして
このようにヒートパイプがコイル部の周囲を螺旋
状に包囲しているため、ヒートパイプ全体として
コイル部からの熱を受ける受熱面積が大きくなる
ばかりでなく、ヒートパイプのコンテナにコルゲ
ート管を用いているため、そのコルゲート管の外
周面の波状の凹凸によつて著しく受熱面積が拡大
され、その結果、特に受熱用のフイン等を別に設
けなくても、受熱能力を著しく高くすることがで
きる。さらに、ヒートパイプが縦方向に螺旋状に
巻かれており、しかもヒートパイプにコルゲート
管を用いているため、コルゲート管の内周側の凹
凸が作動液の液溜りとなるから、絶縁油から熱を
受ける部分の全体に作動液を分散させることがで
き、その結果、作動液がなくなるドライアウトを
防止して実質的な受熱部を広くできるので熱輸送
能力を良好な状態に維持することができる。総じ
てこの発明によれば冷却性能に優れた地中変圧器
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
２図はそのヒートパイプの一部を示す概略的な断
面図、第３図はヒートパイプの螺旋状部分の一例
を示す部分図、第４図は使用状態の概略図であ
る。 １……コイル部、、２……密閉容器、５……絶
縁油、６……ヒートパイプ、７……放熱部、８…
…コルゲート管、９……作動流体、１０……ウイ
ツク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 変圧用のコイル部を密閉容器内の絶縁油中に
   浸漬するとともに、密閉構造のコルゲート管の内
   部に非凝縮性ガスを排気した後に凝縮性の作動流
   体と毛細管圧力を生じさせる多孔構造のウイツク
   とを封入してなるヒートパイプの一端部を、前記
   密閉容器の内部で前記コイル部を包囲するよう縦
   方向に螺旋状に巻いて前記絶縁油中に浸漬し、さ
   らにそのヒートパイプの他端部を前記密閉容器の
   外部に引き出して放熱部を形成してなることを特
   徴とする直接埋設型変圧器。