JPH0629130A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
- Publication number
- JPH0629130A JPH0629130A JP18426192A JP18426192A JPH0629130A JP H0629130 A JPH0629130 A JP H0629130A JP 18426192 A JP18426192 A JP 18426192A JP 18426192 A JP18426192 A JP 18426192A JP H0629130 A JPH0629130 A JP H0629130A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- heat
- transformer
- main body
- tank
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁特性および冷却特性を向上させ、小形軽
量に構成する。 【構成】 鉄心１０及びコイル１５からなる変圧器中身
を絶縁媒体とともに本体タンク１３内に収納する。コイ
ル１５は、導体を巻回した単位コイル１６を複数個積層
してなるとともにその単位コイル１６の単体又は複数体
の間に、ループ形ヒートパイプ１２を平板状に巻回して
構成した受熱部１２ｂおよびこの受熱部１２ｂの上下面
に配置された絶縁物１４からなる絶縁冷却要素を介在さ
せて構成する。ループ形ヒートパイプの一部分は本体タ
ンクの外部に引き出して放熱部を構成する。
量に構成する。 【構成】 鉄心１０及びコイル１５からなる変圧器中身
を絶縁媒体とともに本体タンク１３内に収納する。コイ
ル１５は、導体を巻回した単位コイル１６を複数個積層
してなるとともにその単位コイル１６の単体又は複数体
の間に、ループ形ヒートパイプ１２を平板状に巻回して
構成した受熱部１２ｂおよびこの受熱部１２ｂの上下面
に配置された絶縁物１４からなる絶縁冷却要素を介在さ
せて構成する。ループ形ヒートパイプの一部分は本体タ
ンクの外部に引き出して放熱部を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンク内に収納された
鉄心，コイルおよび絶縁物等から構成される変圧器中身
で発生する熱を直接タンクの外部に引出し、冷却する変
圧器に関するものである。
鉄心，コイルおよび絶縁物等から構成される変圧器中身
で発生する熱を直接タンクの外部に引出し、冷却する変
圧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば車両用変圧器においては、ぎ装
上の制限から小形軽量であることが強く要求される。こ
のため一般の変圧器に比べて銅機械として、変圧器の中
身重量の内で大きな割合を占める鉄心の重量を低減する
設計がなされる。しかしながら、銅機械にすることによ
り銅損が増加することになるので、コイルの冷却構造が
重要になってくる。車両用変圧器においては、交互コイ
ル配置が採用されており、この構造においては、円板状
の単位コイルを積み重ね、各単位コイル間には絶縁を兼
ねた油道が設けられて絶縁油を循環させる構成となって
いる。コイルは一般に水平に置かれるため、自然対流に
よる冷却では十分な冷却効果を期待できない。したがっ
て油ポンプを用いた強制油循環方式が採用される。図５
にその冷却構成を示す。変圧器中身を収納した本体タン
ク１に、配管２および油ポンプ３を介して油冷却器４が
接続される。そして変圧器中身で発生した熱は、単位コ
イル間の油道に存在する油へ伝達され、その油はさらに
油ポンプ３により循環されて油冷却器４に流入し、ここ
で外部に放出される。油冷却器４は一般に送風機５を取
り付けた強制送風冷却式のものが用いられる。油冷却器
４で冷却された油は再び油配管２を通って本体タンク１
内へ送り込まれる。本体タンク１は小形軽量とするため
に極力油量を減らすべく、フォームフィットタイプのタ
ンク構造を用いる。フォームフィットの本体タンク１に
収納した変圧器中身の構造を図６に示す。コイル６は矩
形板状に巻回された単位コイルを平板絶縁物７を介して
多数積層して構成される。平板絶縁物７にはスペーサ８
を貼付けてコイル６の積層間に油道９を形成する。この
コイル６に鉄心１０が組み込まれ、鉄心１０とコイル６
間およびコイル６と本体タンク１間にも絶縁物が挿入さ
れる。なお本体タンク１内には絶縁油１１が充填され
る。
上の制限から小形軽量であることが強く要求される。こ
のため一般の変圧器に比べて銅機械として、変圧器の中
身重量の内で大きな割合を占める鉄心の重量を低減する
設計がなされる。しかしながら、銅機械にすることによ
り銅損が増加することになるので、コイルの冷却構造が
重要になってくる。車両用変圧器においては、交互コイ
ル配置が採用されており、この構造においては、円板状
の単位コイルを積み重ね、各単位コイル間には絶縁を兼
ねた油道が設けられて絶縁油を循環させる構成となって
いる。コイルは一般に水平に置かれるため、自然対流に
よる冷却では十分な冷却効果を期待できない。したがっ
て油ポンプを用いた強制油循環方式が採用される。図５
にその冷却構成を示す。変圧器中身を収納した本体タン
ク１に、配管２および油ポンプ３を介して油冷却器４が
接続される。そして変圧器中身で発生した熱は、単位コ
イル間の油道に存在する油へ伝達され、その油はさらに
油ポンプ３により循環されて油冷却器４に流入し、ここ
で外部に放出される。油冷却器４は一般に送風機５を取
り付けた強制送風冷却式のものが用いられる。油冷却器
４で冷却された油は再び油配管２を通って本体タンク１
内へ送り込まれる。本体タンク１は小形軽量とするため
に極力油量を減らすべく、フォームフィットタイプのタ
ンク構造を用いる。フォームフィットの本体タンク１に
収納した変圧器中身の構造を図６に示す。コイル６は矩
形板状に巻回された単位コイルを平板絶縁物７を介して
多数積層して構成される。平板絶縁物７にはスペーサ８
を貼付けてコイル６の積層間に油道９を形成する。この
コイル６に鉄心１０が組み込まれ、鉄心１０とコイル６
間およびコイル６と本体タンク１間にも絶縁物が挿入さ
れる。なお本体タンク１内には絶縁油１１が充填され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用変圧
器は、本体タンク１をフォームフィットとするため外鉄
形に構成される。外鉄形変圧器ではコイル６の各部へ絶
縁油１１が均等に流れるようにするためにコイル６と本
体タンク１の油出入口との間の間隔をあけておく必要が
ある。したがって本体タンク１の絶縁油の出入口部分と
コイル６との間の絶縁は、絶縁物に比較して絶縁耐力の
低い絶縁油１１に頼ることになり、タンク寸法を低減す
る上で大きな制約となってくる。コイル積層間の寸法は
冷却と絶縁で決まる。低圧コイルの場合はコイル積層間
の電圧が低いため、ほとんど冷却によりコイル積層間寸
法が制約される。またコイル積層間は短絡時には機械力
が発生するため、絶縁油１１の流れを確保しながらコイ
ル６を支えるためのスペーサ８を設けなければならな
い。スペーサ８はコイル６の冷却面積を低減することに
なるため、コイル６の温度を所定の値に保つためには、
コイル６の導体サイズを大きくして電流密度を下げて発
生損失を低減する必要がある。コイル導体の寸法を増加
するとコイル重量の増加とともに、コイル６を取り巻く
鉄心１０および本体タンク１の寸法、重量の増加にもな
る。コイルが矩形の場合は鉄心脚との関係からコイル６
の油出口短辺の内側付近の油流に淀みを生じるため、こ
の部分のコイル温度が最も高くなり、変圧器の最高温度
部の設計はこの部分で定まることになる。他の部分は所
定の温度より低くなり無駄のあるコイル構造となる。ま
たコイル６を冷却するためにコイル積層間の油道の流速
は所定の値を確保する必要があるため、油ポンプ３が必
要であり、コイル６の積層枚数が多くなる場合には油ポ
ンプ６の流量の増加が必要となるという問題がある。本
発明は上記問題点を解消するためになされたもので、そ
の目的は絶縁特性および冷却特性を向上させ、小形軽量
な変圧器を提供することにある。
器は、本体タンク１をフォームフィットとするため外鉄
形に構成される。外鉄形変圧器ではコイル６の各部へ絶
縁油１１が均等に流れるようにするためにコイル６と本
体タンク１の油出入口との間の間隔をあけておく必要が
ある。したがって本体タンク１の絶縁油の出入口部分と
コイル６との間の絶縁は、絶縁物に比較して絶縁耐力の
低い絶縁油１１に頼ることになり、タンク寸法を低減す
る上で大きな制約となってくる。コイル積層間の寸法は
冷却と絶縁で決まる。低圧コイルの場合はコイル積層間
の電圧が低いため、ほとんど冷却によりコイル積層間寸
法が制約される。またコイル積層間は短絡時には機械力
が発生するため、絶縁油１１の流れを確保しながらコイ
ル６を支えるためのスペーサ８を設けなければならな
い。スペーサ８はコイル６の冷却面積を低減することに
なるため、コイル６の温度を所定の値に保つためには、
コイル６の導体サイズを大きくして電流密度を下げて発
生損失を低減する必要がある。コイル導体の寸法を増加
するとコイル重量の増加とともに、コイル６を取り巻く
鉄心１０および本体タンク１の寸法、重量の増加にもな
る。コイルが矩形の場合は鉄心脚との関係からコイル６
の油出口短辺の内側付近の油流に淀みを生じるため、こ
の部分のコイル温度が最も高くなり、変圧器の最高温度
部の設計はこの部分で定まることになる。他の部分は所
定の温度より低くなり無駄のあるコイル構造となる。ま
たコイル６を冷却するためにコイル積層間の油道の流速
は所定の値を確保する必要があるため、油ポンプ３が必
要であり、コイル６の積層枚数が多くなる場合には油ポ
ンプ６の流量の増加が必要となるという問題がある。本
発明は上記問題点を解消するためになされたもので、そ
の目的は絶縁特性および冷却特性を向上させ、小形軽量
な変圧器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、鉄心及びコイルからなる変圧器中身を絶
縁媒体とともに本体タンク内に収納した変圧器であっ
て、前記コイルは、導体を巻回した単位コイルを複数個
積層してなるとともにその単位コイルの単体又は複数体
の間に、ループ形ヒートパイプを平板状に巻回して構成
した受熱部およびこの受熱部の上下面に配置された絶縁
物からなる絶縁冷却要素を介在させて構成し、前記ルー
プ形ヒートパイプの一部分は前記本体タンクの外部に引
き出して放熱部を構成したことを特徴とする。
に、本発明は、鉄心及びコイルからなる変圧器中身を絶
縁媒体とともに本体タンク内に収納した変圧器であっ
て、前記コイルは、導体を巻回した単位コイルを複数個
積層してなるとともにその単位コイルの単体又は複数体
の間に、ループ形ヒートパイプを平板状に巻回して構成
した受熱部およびこの受熱部の上下面に配置された絶縁
物からなる絶縁冷却要素を介在させて構成し、前記ルー
プ形ヒートパイプの一部分は前記本体タンクの外部に引
き出して放熱部を構成したことを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の変圧器によると、コイルの冷却をルー
プ形ヒートパイプで行うことにより、コイル導体で発生
した熱を直接外部に引き出すことができる。また絶縁は
固体絶縁物とすることができるので、冷却と絶縁を分離
することができ、変圧器が小形軽量となる。
プ形ヒートパイプで行うことにより、コイル導体で発生
した熱を直接外部に引き出すことができる。また絶縁は
固体絶縁物とすることができるので、冷却と絶縁を分離
することができ、変圧器が小形軽量となる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１および図２に本発明の一実施例の構成図を
示す。図に示すように逆止弁を有するループ形ヒートパ
イプ１２を複数本一体として矩形に巻いて平板状の受熱
部１２ａを構成する。受熱部１２ａの上下に絶縁物とし
て低密度のポリアミド紙１４，１４を配設し、受熱部１
２ａと低密度ポリアミド紙１４間に接着剤を塗布した
後、加熱加圧成形を行って絶縁冷却要素を構成する。コ
イル１５は導体を矩形に巻いた単位コイル１６の単体も
しくは複数体を必要枚数積層してなる一次および二次コ
イル要素を有する。そしてこの一次および二次コイル要
素の一次および二次コイル間もしくは一次コイル間およ
び二次コイル間に、上述の絶縁冷却要素を介在させて積
層しコイル１５を構成する。このコイル１５の外周に鉄
心１０を積み込み、変圧器中身を構成する。変圧器中身
を本体タンク１３内に収納しＳＦ6 ガスもしくはシリコ
ーン油等の絶縁媒体を封入する。
明する。図１および図２に本発明の一実施例の構成図を
示す。図に示すように逆止弁を有するループ形ヒートパ
イプ１２を複数本一体として矩形に巻いて平板状の受熱
部１２ａを構成する。受熱部１２ａの上下に絶縁物とし
て低密度のポリアミド紙１４，１４を配設し、受熱部１
２ａと低密度ポリアミド紙１４間に接着剤を塗布した
後、加熱加圧成形を行って絶縁冷却要素を構成する。コ
イル１５は導体を矩形に巻いた単位コイル１６の単体も
しくは複数体を必要枚数積層してなる一次および二次コ
イル要素を有する。そしてこの一次および二次コイル要
素の一次および二次コイル間もしくは一次コイル間およ
び二次コイル間に、上述の絶縁冷却要素を介在させて積
層しコイル１５を構成する。このコイル１５の外周に鉄
心１０を積み込み、変圧器中身を構成する。変圧器中身
を本体タンク１３内に収納しＳＦ6 ガスもしくはシリコ
ーン油等の絶縁媒体を封入する。
【０００７】ループ形ヒートパイプ１２の一部は本体タ
ンク１３の外部に引き出し、放熱部１２ｂを構成する。
複数の放熱部１２ｂを一ヵ所に集中させ、ケース１６に
収納する。ケース１６には送風機５を取付け、その冷却
風をループ形ヒートパイプ１２の放熱部１２ｂに吹き付
けて冷却するようにする。
ンク１３の外部に引き出し、放熱部１２ｂを構成する。
複数の放熱部１２ｂを一ヵ所に集中させ、ケース１６に
収納する。ケース１６には送風機５を取付け、その冷却
風をループ形ヒートパイプ１２の放熱部１２ｂに吹き付
けて冷却するようにする。
【０００８】このようにすれば、コイル１５の発生熱を
伝導でループ形ヒートパイプ１２の受熱部１２ａに導
き、ループ形ヒートパイプ１２の作動液を介して直接本
体タンク１３の外部へ引き出せるため、外気までの熱放
出経路にループ形ヒートパイプの作動液以外の媒体を必
要としない。またループ形ヒートパイプ１２はコイル１
５と同一形状である矩形板状に形成しているため、発生
熱を均一に作動液に伝達でき、これにより局部過熱の発
生がなくなる。さらに冷却のためにコイル積層間にダク
トを設ける必要がないため、各単位コイルを一体の平板
として構成でき、短絡機械力に対する耐力が大幅に向上
する。またコイル１５に冷却媒体を流す必要がないた
め、コイル１５端部の全周に渡って固体絶縁とすること
ができ、本体タンク１３等の間の絶縁寸法が低減でき
る。さらにコイル冷却のために絶縁媒体を循環させる必
要がないので、油ポンプが不要となる。したがって、小
形軽量な変圧器を提供できる。
伝導でループ形ヒートパイプ１２の受熱部１２ａに導
き、ループ形ヒートパイプ１２の作動液を介して直接本
体タンク１３の外部へ引き出せるため、外気までの熱放
出経路にループ形ヒートパイプの作動液以外の媒体を必
要としない。またループ形ヒートパイプ１２はコイル１
５と同一形状である矩形板状に形成しているため、発生
熱を均一に作動液に伝達でき、これにより局部過熱の発
生がなくなる。さらに冷却のためにコイル積層間にダク
トを設ける必要がないため、各単位コイルを一体の平板
として構成でき、短絡機械力に対する耐力が大幅に向上
する。またコイル１５に冷却媒体を流す必要がないた
め、コイル１５端部の全周に渡って固体絶縁とすること
ができ、本体タンク１３等の間の絶縁寸法が低減でき
る。さらにコイル冷却のために絶縁媒体を循環させる必
要がないので、油ポンプが不要となる。したがって、小
形軽量な変圧器を提供できる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コイルの発生熱をループ形ヒートパイプを介して直接本
体タンクの外部へ引き出すようにしたので、局部過熱の
発生がなくなり、また固体絶縁化が図れて、絶縁特性お
よび冷却特性が向上した小形軽量な変圧器を提供するこ
とができる。
コイルの発生熱をループ形ヒートパイプを介して直接本
体タンクの外部へ引き出すようにしたので、局部過熱の
発生がなくなり、また固体絶縁化が図れて、絶縁特性お
よび冷却特性が向上した小形軽量な変圧器を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の変圧器で用いるコイルを示す断面図
【図２】本発明の変圧器で用いるループ形ヒートパイプ
の受熱部を示す平面図
の受熱部を示す平面図
【図３】本発明による変圧器の概略構成を示す外形図
【図４】従来の変圧器の概略構成を示す外形図
【図５】図４の要部を拡大して示す断面図
１２はループ形ヒートパイプ、１２ａは受熱部、１２ｂ
は放熱部、１３は本体タンク、１４は低密度ポリアミド
紙、１５はコイル、１６はケースを示す。
は放熱部、１３は本体タンク、１４は低密度ポリアミド
紙、１５はコイル、１６はケースを示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄心及びコイルからなる変圧器中身を絶
縁媒体とともに本体タンク内に収納した変圧器におい
て、前記コイルは、導体を巻回した単位コイルを複数個
積層してなるとともにその単位コイルの単体又は複数体
の間に、ループ形ヒートパイプを平板状に巻回して構成
した受熱部およびこの受熱部の上下面に配置された絶縁
物からなる絶縁冷却要素を介在させて構成し、前記ルー
プ形ヒートパイプは一部分を前記本体タンクの外部に引
き出して放熱部を構成したことを特徴とする変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18426192A JPH0629130A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18426192A JPH0629130A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629130A true JPH0629130A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16150226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18426192A Pending JPH0629130A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629130A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2343299A (en) * | 1995-04-06 | 2000-05-03 | D Innovation Sur Le Transport | Solid insulation transformer with a heat exchange means |
| CN103165265A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 北京京仪椿树整流器有限责任公司 | 基于铝型材散热器的高频水冷变压器 |
| KR101415386B1 (ko) * | 2009-11-25 | 2014-07-04 | 엔에스케이 테쿠노로지 가부시키가이샤 | 노광 유닛 및 기판의 노광 방법 |
| CN105679513A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 恒进感应科技（十堰）股份有限公司 | 一种新结构的淬火变压器 |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP18426192A patent/JPH0629130A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2343299A (en) * | 1995-04-06 | 2000-05-03 | D Innovation Sur Le Transport | Solid insulation transformer with a heat exchange means |
| GB2343299B (en) * | 1995-04-06 | 2000-06-07 | D Innovation Sur Le Transport | Solid insulation transformer |
| KR101415386B1 (ko) * | 2009-11-25 | 2014-07-04 | 엔에스케이 테쿠노로지 가부시키가이샤 | 노광 유닛 및 기판의 노광 방법 |
| CN103165265A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 北京京仪椿树整流器有限责任公司 | 基于铝型材散热器的高频水冷变压器 |
| CN105679513A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 恒进感应科技（十堰）股份有限公司 | 一种新结构的淬火变压器 |
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