JPH08191020A - Transformer - Google Patents

Transformer

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JPH08191020A
JPH08191020A JP7003241A JP324195A JPH08191020A JP H08191020 A JPH08191020 A JP H08191020A JP 7003241 A JP7003241 A JP 7003241A JP 324195 A JP324195 A JP 324195A JP H08191020 A JPH08191020 A JP H08191020A
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JP
Japan
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coil
heat pipe
heat
transformer
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP7003241A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanao Sekimoto
正直 関本
Shigeru Nakamura
茂 中村
Toshichika Yasuda
寿親 安田
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.)
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
Original Assignee
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, East Japan Railway Co filed Critical Toshiba Corp
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  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

PURPOSE: To cool a transformer coil by transferring the heat from a high-temp. part of the coil to a low-temp. part thereof in its temp. distribution, using heat pipes in the inside of the transformer. CONSTITUTION: A coil 1 is disposed in a transformer tank and space around the coil is filled with an insulation oil 17. The coil has a straight outer and inner peripheral parts 1a and 1b and square-C-shaped insulators 3a and 3b between which the ends 4a and 5a (evaporation) of heat pipes 4 and 5 are inserted; the other ends (condenser) 4b, 5b thereof are bent and disposed along a circular arc-shaped outer peripheral part 1c of the coil 1 with specified space. The heat produced at the parts 1a and 1b of the coil 1 are collected at the ends 4a and 5a of the heat pipes 4 and 5, transported to the ends 4b and 5b and radiated into the oil 17.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートパイプを使用し
てコイルの冷却を行う変圧器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transformer for cooling a coil using a heat pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年ヒートパイプは、変圧器用コイルの
冷却への応用が検討されようになっている。その方法と
しては、ヒートパイプの一端部たる蒸発部をコイルの高
温となる部分に配置し、他端部たる凝縮部を変圧器外部
の冷却装置に配置して、コイルの高温部で発生した熱を
ヒートパイプの蒸発部で受けてその内部の作動液により
凝縮部に輸送し、ここで外部の冷却装置により放熱を行
うようにする構成が一般的に考えられる。
2. Description of the Related Art In recent years, heat pipes have been studied for application to cooling transformer coils. The method is to place the evaporating part, which is one end of the heat pipe, in the high temperature part of the coil, and the condensing part, which is the other end, in the cooling device outside the transformer so that the heat generated in the high temperature part of the coil It is generally conceivable that the heat transfer is received by the evaporation section of the heat pipe and is transported to the condensation section by the working fluid inside, and the heat is radiated by the external cooling device.

【0003】ヒートパイプは、その輸送熱量は電気用導
体の数倍であり、且つ輸送速度も音速に近いため、特に
負荷変動の激しい車両用変圧器などの冷却に応用した場
合には、負荷の増減に伴う温度の急変に追従して効果的
に放熱を行い得るものと期待されている。
Since the heat transfer amount of the heat pipe is several times that of the electric conductor and the transport speed is also close to the sonic velocity, when applied to cooling a vehicle transformer or the like in which the load changes drastically, It is expected that the heat can be effectively dissipated by following the sudden change in temperature due to the increase or decrease.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このヒ
ートパイプを変圧器内部のコイルの冷却に実際に適用す
るには、以下のような問題があった。まず、ヒートパイ
プの直径は、通常数mmから数十mmである。そして、
熱は、ヒートパイプの蒸発部の周囲から内部の作動液に
移動するため、コイルの高温部へ配置されたその蒸発部
(集熱部)の熱流密度は非常に大きくなる。また、ヒー
トパイプの凝縮部を変圧器の外部に引出して冷却を行う
には、ヒートパイプとコイルとを電気的に絶縁しなけれ
ばならず、両者の接触部には絶縁体を挿入する必要があ
る。
However, when this heat pipe is actually applied to the cooling of the coil inside the transformer, there are the following problems. First, the diameter of the heat pipe is usually several mm to several tens of mm. And
Since heat moves from the periphery of the evaporating portion of the heat pipe to the working fluid inside, the heat flow density of the evaporating portion (heat collecting portion) arranged at the high temperature portion of the coil becomes extremely large. Further, in order to pull out the condensing part of the heat pipe to the outside of the transformer for cooling, it is necessary to electrically insulate the heat pipe and the coil, and it is necessary to insert an insulator at the contact part between them. is there.

【0005】従って、実際はヒートパイプの蒸発部にお
いては、一般的に熱伝導率が悪い材料である絶縁体を介
して熱の移動を行わなければならない。その部分におけ
る温度勾配は、一般的な熱伝導の式である次式によって
表される。 θ1−θ2=Q・L/(λ・S) ここで、Qは移動熱量,λは熱伝導率,Lは絶縁体の長
さ(厚み),θ1−θ2は温度差,Sは熱輸送面積を示
す。即ち、温度差は、熱流密度を示すQ/S及び長さL
が大きくなるほど、また、熱伝導率λが小さいほど大き
くなる。
Therefore, in practice, in the evaporation portion of the heat pipe, heat must be transferred through the insulator, which is generally a material having poor thermal conductivity. The temperature gradient in that portion is represented by the following equation, which is a general equation for heat conduction. θ1-θ2 = Q · L / (λ · S) where Q is the amount of heat transferred, λ is the thermal conductivity, L is the length (thickness) of the insulator, θ1-θ2 is the temperature difference, and S is the heat transport area. Indicates. That is, the temperature difference is Q / S indicating the heat flow density and the length L.
Becomes larger, and the thermal conductivity λ becomes smaller, the larger.

【0006】ヒートパイプは熱の輸送能力が大きいため
その熱流密度は大きく、ヒートパイプとコイルとの間に
は絶縁体が挿入されるので長さLは長くなり、また、絶
縁体の熱伝導率は小さいので熱伝導率λは小さい。従っ
て、コイルとヒートパイプとの間で生じる温度差は大き
くなってしまい、実際の熱量の移動効率は20〜30%
程度になってしまう場合がある。
Since the heat pipe has a large heat transport capacity, its heat flow density is large. Since the insulator is inserted between the heat pipe and the coil, the length L becomes long, and the thermal conductivity of the insulator is large. Is small, the thermal conductivity λ is small. Therefore, the temperature difference between the coil and the heat pipe becomes large, and the actual heat transfer efficiency is 20 to 30%.
There may be a degree.

【0007】この問題を解決するために考えられる方法
としては、以下のものがある。 ヒートパイプの蒸発部に熱伝導性の良い板材を取付け
て、コイルとの接触面積を大きくする。 両者間に挿入される絶縁体に、熱伝導率の大きいもの
を用いる。 複数本のヒートパイプを用いて、各蒸発部の熱流密度
を小さくする。
The following are possible methods for solving this problem. A plate material having good thermal conductivity is attached to the evaporation portion of the heat pipe to increase the contact area with the coil. An insulator having a large thermal conductivity is used as an insulator inserted between the two. The heat flow density of each evaporator is reduced by using a plurality of heat pipes.

【0008】しかしながら、の方法においては、熱源
が小さい場合は有効であるが、変圧器のコイルのように
大きな熱源の場合には、取付ける板材の大きさもコイル
と同程度とする必要があり、その板材の厚さも、板材自
体の温度勾配を小さくするために相当厚くしなければな
らず、小形に構成することができない。
However, the method (1) is effective when the heat source is small, but in the case of a large heat source such as a coil of a transformer, it is necessary to make the size of the plate material to be attached to the same level as the coil. The thickness of the plate material also has to be considerably increased in order to reduce the temperature gradient of the plate material itself, and cannot be configured in a small size.

【0009】また、の方法においては、一般に熱伝導
率の良い材料は電気伝導率も良いため、要求される相反
する特性を持った適当な材料は今の所存在しない。唯
一、窒化アルミナ系のセラミックが比較的良好な特性を
示すものであるが、可撓性がないので実用的ではない。
In the method (1), since a material having a good thermal conductivity generally has a good electric conductivity, no suitable material having the required contradictory properties exists at present. The only alumina nitride ceramics have relatively good characteristics, but they are not practical because they are not flexible.

【0010】そして、の方法においては、複数本のヒ
ートパイプを使用することによって、1箇所当たりの熱
流密度は小さくなるため、変圧器のコイルのような大き
な熱源に対しては有効である。しかし、変圧器のコイル
付近には、タップやリードなどが複雑に並んでおり、ま
た、鉄心がコイルの回りに密接して配置されているた
め、実際に複数本のヒートパイプを取付けたとしても、
外部の冷却装置にそれらを導くには鉄心を大きくした
り、コイルの間隔を大きくするなどの必要が生じて、結
局は変圧器の大形化を招いてしまう。
In the above method, the heat flow density per location is reduced by using a plurality of heat pipes, which is effective for a large heat source such as a coil of a transformer. However, taps and leads are complicatedly arranged near the coil of the transformer, and the iron core is closely arranged around the coil, so even if multiple heat pipes are actually attached. ,
In order to guide them to the external cooling device, it is necessary to enlarge the iron core or to increase the coil interval, which eventually leads to the size increase of the transformer.

【0011】以上のように、ヒートパイプを実際に変圧
器のコイルの冷却に用いる場合の諸問題については現状
良好な解決策がなく、その高い熱量輸送能力を生かして
小形化を図るという目的は達成されていない。本発明は
上記課題を解決するもので、その目的は、ヒートパイプ
を用いてコイルを効果的に冷却することができる変圧器
を提供するにある。
As described above, there are currently no good solutions to various problems in the case of actually using a heat pipe for cooling the coils of a transformer, and the purpose is to make it compact by taking advantage of its high heat transport capacity. Not achieved. The present invention solves the above problems, and an object thereof is to provide a transformer capable of effectively cooling a coil by using a heat pipe.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の変圧器は、コイル導体を板状に巻回
してなるコイルと、このコイルの周縁部に接し若しくは
コイル導体間に位置して設けられたヒートパイプと、コ
イルの板状面に沿って流れる冷却媒体とを具備し、ヒー
トパイプは、コイル導体の巻回方向に沿って延びるよう
に設けられ、その蒸発部がコイルの相対的に高温となる
部分に位置し、且つ、凝縮部が冷却媒体中若しくはコイ
ルの低温となる部分に位置するように構成されているこ
とを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a transformer according to a first aspect of the present invention is a transformer in which a coil conductor is wound in a plate shape, and a coil is in contact with a peripheral portion of the coil or between the coil conductors. A heat pipe provided at a position and a cooling medium flowing along the plate-shaped surface of the coil are provided, and the heat pipe is provided so as to extend along the winding direction of the coil conductor, and the evaporation portion thereof is the coil. It is characterized in that it is located in a portion where the temperature becomes relatively high, and the condensing portion is located in the cooling medium or in a portion where the temperature becomes low in the coil.

【0013】この場合、ヒートパイプを、コイルの高温
となる部分を通過して両端部が冷却媒体中若しくはコイ
ルの低温となる部分に位置するように構成しても良い
(請求項2)。また、ヒートパイプを、その両端部がコ
イル導体に電気的に接続されるように構成しても良い
(請求項3)。
In this case, the heat pipe may be configured such that both ends thereof are located in the cooling medium or in the portion of the coil having the low temperature while passing through the portion of the coil having the high temperature (claim 2). Further, the heat pipe may be configured such that both ends thereof are electrically connected to the coil conductor (claim 3).

【0014】請求項4記載の変圧器は、コイル導体を板
状に巻回してなるコイルと、このコイルの周縁部に接し
て設けられたヒートパイプと、コイルの板状面に沿って
流れる冷却媒体とを具備し、ヒートパイプは、コイル導
体の巻回方向に沿って延びるように設けられ、その蒸発
部がコイルの相対的に高温となる部分に位置し、且つ、
凝縮部が冷却媒体中若しくはコイルの低温となる部分に
位置するように構成されるとともに、その断面の外周が
コイル導体の断面の外周よりも小さな曲率で形成され、
且つ、その一部がコイル導体に電気的に接続されている
ことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the transformer, a coil formed by winding a coil conductor in a plate shape, a heat pipe provided in contact with a peripheral portion of the coil, and cooling flowing along a plate surface of the coil. The heat pipe is provided so as to extend along the winding direction of the coil conductor, and the evaporation portion thereof is located at a portion of the coil where the temperature is relatively high, and
The condensing portion is configured to be located in the cooling medium or a portion of the coil where the temperature is low, and the outer circumference of the cross section is formed with a curvature smaller than that of the cross section of the coil conductor.
In addition, a part thereof is electrically connected to the coil conductor.

【0015】請求項5記載の変圧器は、一部分がヒート
パイプで構成されたコイル導体を板状に巻回してなるコ
イルと、このコイルの板状面に沿って流れる冷却媒体と
を具備し、コイルのヒートパイプは、蒸発部がコイルの
相対的に高温となる部分に位置し、且つ、凝縮部が冷却
媒体中若しくはコイルの低温となる部分に位置するよう
に構成されていることを特徴とするものである。加え
て、コイル導体をアルミニュームで構成すると良い(請
求項6)。
A transformer according to a fifth aspect of the present invention comprises a coil formed by winding a coil conductor, a part of which is formed of a heat pipe, in a plate shape, and a cooling medium flowing along the plate surface of the coil. The heat pipe of the coil is characterized in that the evaporating portion is located in a portion of the coil where the temperature is relatively high, and the condensing portion is located in the cooling medium or in a portion of the coil where the temperature is low. To do. In addition, the coil conductor may be made of aluminum (claim 6).

【0016】[0016]

【作用】請求項1記載の変圧器によれば、コイルの相対
的に高温となる部分の熱は、ヒートパイプによって冷却
媒体中若しくはコイルの低温となる部分に輸送されるの
で、コイルの温度分布を平均化するような作用によっ
て、コイルの高温となる部分が冷却される。
According to the transformer of the first aspect of the present invention, the heat of the relatively high temperature portion of the coil is transferred to the cooling medium or the low temperature portion of the coil by the heat pipe. The effect of averaging is to cool the hot part of the coil.

【0017】請求項2記載の変圧器によれば、コイルの
高温となる部分に配置されたヒートパイプの一部分にお
いて集熱された熱は、冷却媒体中若しくはコイルの低温
となる部分に配置されたヒートパイプの両端部において
放熱されるので、より効果的な放熱を行わせることがで
きる。
According to the transformer of the second aspect, the heat collected in the part of the heat pipe arranged in the high temperature part of the coil is arranged in the cooling medium or in the low temperature part of the coil. Since heat is dissipated at both ends of the heat pipe, more effective heat dissipation can be performed.

【0018】請求項3記載の変圧器によれば、電気的に
接続されたヒートパイプにもコイルの電流が分流するの
で、その分コイル導体部分の発熱量も低下する。請求項
4記載の変圧器によれば、ヒートパイプによってコイル
の外周部のアース電極部に対する電界が緩和されて、コ
ロナ放電の発生が抑制される。
According to the transformer of the third aspect, the current of the coil is shunted to the electrically connected heat pipe, so that the heat generation amount of the coil conductor portion is reduced accordingly. According to the transformer of the fourth aspect, the electric field to the earth electrode portion on the outer peripheral portion of the coil is relaxed by the heat pipe, and the generation of corona discharge is suppressed.

【0019】請求項5記載の変圧器によれば、コイルの
一部分がヒートパイプで構成されることにより、コイル
が小形に構成できるので、ヒートパイプを配置するため
のスペースを変圧器内部に必要としない。請求項6記載
の変圧器によれば、コイル導体をアルミニュームで構成
することにより、変圧器を軽量化できる。
According to the transformer of the fifth aspect, since the coil can be made small because a part of the coil is constituted by the heat pipe, a space for arranging the heat pipe is required inside the transformer. do not do. According to the transformer of the sixth aspect, it is possible to reduce the weight of the transformer by forming the coil conductor with aluminum.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明を送油風冷式車両用変圧器に適用
した場合の第1実施例について、図1乃至図3を参照し
て説明する。図1(a)において、コイル1は、その断
面が矩形状をなすコイル導体を長円形で且つ平板状に巻
回した高圧コイル及び低圧コイルを交互に積層して形成
されたもので、直線状部の内側及び外側には、積層され
た鉄心2がコイル1と鎖交するように配設されている。
鉄心2とコイル1の直線状を成す外周部1a及び内周部
1bとの間には、アース電極の鉄心2と高電圧のコイル
1とを絶縁するため、図1(b)に示すように、断面コ
字形の絶縁物3a及び3bがはめ込まれている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to an oil-fed air-cooled vehicle transformer will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1A, a coil 1 is formed by alternately laminating a high voltage coil and a low voltage coil, which are coiled conductors each having a rectangular cross section and are wound in an elliptical and flat plate shape. A laminated iron core 2 is disposed inside and outside the portion so as to interlink with the coil 1.
Since the iron core 2 of the ground electrode and the high voltage coil 1 are insulated between the iron core 2 and the linear outer peripheral portion 1a and inner peripheral portion 1b of the coil 1, as shown in FIG. Insulators 3a and 3b having a U-shaped cross section are fitted.

【0021】コイル1の外周部1aと絶縁物3aとの間
は、略矩形状をなすヒートパイプ4が2本挿入されてい
る。これらヒートパイプ4はコイル1の外周部1aと接
し且つコイル導体の巻回方向である直線状部分に沿って
延びるように設けられており、一方の端部たる蒸発部
(集熱部)4aは、外周部1aの相対的に高温となる部
分である直線状部分の中央部に位置し、他方の端部たる
凝縮部(放熱部)4bは、コイル1の円弧状をなす外周
部1cと所定の間隔を以て沿うように曲成されている。
Two substantially rectangular heat pipes 4 are inserted between the outer peripheral portion 1a of the coil 1 and the insulator 3a. These heat pipes 4 are provided so as to be in contact with the outer peripheral portion 1a of the coil 1 and extend along a linear portion that is the winding direction of the coil conductor, and one end of the evaporation portion (heat collecting portion) 4a is The condenser portion (heat dissipation portion) 4b, which is located at the center of the linear portion that is the portion of the outer peripheral portion 1a that has a relatively high temperature, and the other end portion of the condenser portion (heat radiating portion) 4b, have a predetermined arcuate outer peripheral portion 1c. It is curved so that it follows the interval.

【0022】コイル1の内周部1bと絶縁物3bとの間
にも、ヒートパイプ4と同形状のヒートパイプ5が2本
挿入されている。これらヒートパイプ5はコイル1の内
周部1bと接し且つコイル導体の巻回方向である直線状
部分に沿って延びるように設けられており、一方の端部
たる蒸発部5aは内周部1bの直線状部分の中央部に位
置し、他方の端部たる凝縮部5bは、コイル1の内周部
1dに沿うように曲成されている。そして、これらの構
成物は図示しない変圧器タンク内にフォームフィットタ
イプで収納され、冷却媒体である絶縁油17が充填され
る。絶縁油17は変圧器タンクに配管を介して連通する
油ポンプ及び油冷却器により強制循環,強制冷却される
もので、変圧器タンク内において、コイル1の積層間
を、コイル1の板状面に沿って長手方向の一端部から他
端部に向けて流れることによりコイル1を冷却する。
Two heat pipes 5 having the same shape as the heat pipe 4 are also inserted between the inner peripheral portion 1b of the coil 1 and the insulator 3b. These heat pipes 5 are provided so as to be in contact with the inner peripheral portion 1b of the coil 1 and extend along a linear portion which is the winding direction of the coil conductor, and the evaporation portion 5a as one end is the inner peripheral portion 1b. The condensing portion 5b, which is located at the center of the linear portion of the coil and is the other end thereof, is bent along the inner peripheral portion 1d of the coil 1. Then, these components are housed in a transformer tank (not shown) in a form fit type and filled with insulating oil 17 which is a cooling medium. The insulating oil 17 is forcibly circulated and cooled by an oil pump and an oil cooler that communicate with the transformer tank via pipes. The coil 1 is cooled by flowing from one end to the other end in the longitudinal direction.

【0023】次に、本実施例の作用を図2及び図3をも
参照して説明する。通常の変圧器の動作状態において
は、図示しない給電端子より口出し部6a,6bを介し
て高電圧側コイル1に通電が行われ、電磁結合している
低電圧側コイルにも電流が流れてコイル1の温度が上昇
する。このとき、絶縁物3a及び3bによって覆われて
いるコイル1の外周部1a及び内周部1bは、十分に放
熱が行われないため他の部位よりも相対的に高温とな
る。これに対し、コイル1の直線状部で絶縁物3a及び
3bで覆われていない部分及びコイル1の長手方向両端
部に位置する円弧状の外周部1c及び内周部1dは、循
環する絶縁油17によって十分に冷却されており、放熱
が比較的良好に行われるので温度はあまり上昇しない。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In the normal operation state of the transformer, the high voltage side coil 1 is energized from the power supply terminal (not shown) through the lead-out portions 6a and 6b, and the current also flows through the low voltage side coil that is electromagnetically coupled. The temperature of 1 rises. At this time, the outer peripheral portion 1a and the inner peripheral portion 1b of the coil 1, which are covered with the insulators 3a and 3b, are relatively hotter than other portions because heat is not sufficiently dissipated. On the other hand, a portion of the linear portion of the coil 1 not covered with the insulators 3a and 3b, and an arc-shaped outer peripheral portion 1c and inner peripheral portion 1d located at both longitudinal end portions of the coil 1 are circulated insulating oil. Since it is sufficiently cooled by 17, and the heat is radiated relatively well, the temperature does not rise so much.

【0024】図2に図1(a)のコイル1の直線状部分
のA−A断面における温度分布を示す。図2において、
ヒートパイプを使用しない場合の温度分布は曲線aのよ
うにコイル1の最外周部が最も高温となり、絶縁物3a
の当接部分から非当接部分にかけて低下する方向に傾斜
している。
FIG. 2 shows the temperature distribution in the AA cross section of the linear portion of the coil 1 of FIG. In FIG.
When the heat pipe is not used, the temperature distribution is the highest at the outermost periphery of the coil 1 as shown by the curve a, and the insulator 3a
Is inclined in a direction in which it decreases from the contact portion to the non-contact portion.

【0025】ここで、最外周部にヒートパイプ4が配設
されていると、コイル1の最外周部の熱が、ヒートパイ
プ4の蒸発部4aに集熱され、蒸発部4aより比較的低
温の部分に位置されている凝縮部4bに輸送されて放熱
されるため、コイル1の外周部1aの温度は低下する。
コイル1の最外周部の温度が低下すると、それに沿って
巻回されている隣の導体の熱も、熱伝導によって最外周
部に移動することになる。
Here, when the heat pipe 4 is arranged at the outermost peripheral portion, the heat at the outermost peripheral portion of the coil 1 is collected by the evaporating portion 4a of the heat pipe 4 and is relatively lower than the evaporating portion 4a. The temperature of the outer peripheral portion 1a of the coil 1 is lowered because the heat is transferred to the condenser portion 4b located in the portion and is radiated.
When the temperature of the outermost peripheral portion of the coil 1 decreases, the heat of the adjacent conductor wound along the coil 1 also moves to the outermost peripheral portion by heat conduction.

【0026】この場合、ヒートパイプ4から離れた導体
ほど熱の移動は少なくなるが、外周部1a全体の温度
が、ヒートパイプ4による熱の輸送によって温度が低下
することになる。この結果が図2の曲線bであり、明ら
かにコイル1の外周部1aの温度は低下しており、絶縁
物3aの非当接部分である中央部の温度も、外周部1a
への熱の移動によって若干低下している。この作用効果
はコイル1の内周部1bにおいても同様であり、ヒート
パイプ5が配設されていることによりコイル1の内周部
1bの温度が低下する。
In this case, the more the conductor is farther from the heat pipe 4, the less heat is transferred, but the temperature of the entire outer peripheral portion 1a is lowered by the heat transport by the heat pipe 4. The result is the curve b in FIG. 2, and the temperature of the outer peripheral portion 1a of the coil 1 is obviously lowered, and the temperature of the central portion which is the non-contact portion of the insulator 3a is also the outer peripheral portion 1a.
Is slightly reduced by the transfer of heat to. This effect is the same as in the inner peripheral portion 1b of the coil 1, and the temperature of the inner peripheral portion 1b of the coil 1 is lowered by the provision of the heat pipe 5.

【0027】更に、図4(a)及び(b)の第2実施例
に示すように、ヒートパイプ4に加えて、2本のヒート
パイプ7を絶縁物3aの当接部分であるコイル1の外周
部1aの最外周部から数ターン目にコイル導体の巻回方
向に沿って延びるように挿入して、その凝縮部7bを絶
縁物3aとの非当接部分に配置し、蒸発部7aを直線状
部分の中央部に配置するように構成することができる。
尚、コイル1の内周部1b側については図示を省略して
あるが、同様に構成されるものである。この場合の温度
分布が図3の曲線cであり、絶縁物3aの当接部分の温
度がより低下したことを示している。
Further, as shown in the second embodiment of FIGS. 4 (a) and 4 (b), in addition to the heat pipe 4, two heat pipes 7 are provided for the coil 1 which is the contact portion of the insulator 3a. It is inserted so as to extend along the winding direction of the coil conductor at a few turns from the outermost peripheral portion of the outer peripheral portion 1a, the condensing portion 7b is arranged at a portion which is not in contact with the insulator 3a, and the evaporating portion 7a is disposed. It can be configured to be arranged in the central portion of the linear portion.
Although the illustration of the inner peripheral portion 1b side of the coil 1 is omitted, the coil 1 has the same configuration. The temperature distribution in this case is the curve c in FIG. 3, which indicates that the temperature of the contact portion of the insulator 3a has further decreased.

【0028】以上のように本実施例によれば、相対的に
高温状態になるコイル1の外周部1a及び内周部1b等
の周縁部と絶縁物3a及び3bとの間,更にはコイル導
体の巻回間に、ヒートパイプ4,5,7の蒸発部4a,
5a,7aを挿入することにより、そこで発生した熱を
集めてヒートパイプ4,5,7によって比較的低温の部
分に位置された凝縮部4b,5b,7bに輸送させ放熱
させるようにした。
As described above, according to this embodiment, the peripheral portions such as the outer peripheral portion 1a and the inner peripheral portion 1b of the coil 1 which are in a relatively high temperature state and the insulators 3a and 3b, and further the coil conductor. During the winding of the heat pipes 4, 5 and 7, the evaporation parts 4a,
By inserting 5a and 7a, the heat generated there is collected and transported by the heat pipes 4, 5 and 7 to the condensing sections 4b, 5b and 7b located at relatively low temperature parts for heat dissipation.

【0029】この構成によれば、コイル1全体より集熱
して変圧器外部に熱を輸送するのではなく、コイル1の
相対的に高温となる部分の熱を集めて変圧器内部の低温
の部分に移動させるので、コイル1とヒートパイプ4,
5,7との間に大きな接触面積を必要とすることはな
く、熱流密度も小さくできる。また、ヒートパイプ4,
5,7を変圧器の外部に引出さないので、ヒートパイプ
4,5,7にコイル導体と同程度の絶縁を施しておけ
ば、コイル1との間に特に絶縁体を介す必要がなく、従
って、両者の接触部での温度勾配は小さくなり、従来の
冷却方法では実現できなかった効果的なヒートパイプ
4,5,7による熱の移動が行われて、コイル1を冷却
することができる。
According to this structure, the heat is not collected from the entire coil 1 and transported to the outside of the transformer, but the heat of the relatively high temperature portion of the coil 1 is collected and the low temperature portion inside the transformer is collected. Coil 1 and heat pipe 4,
It does not require a large contact area with 5 and 7, and the heat flow density can be reduced. Also, the heat pipe 4,
Since 5 and 7 are not drawn to the outside of the transformer, if the heat pipes 4, 5 and 7 are insulated to the same extent as the coil conductor, there is no need to interpose an insulator with the coil 1. Therefore, the temperature gradient at the contact portion between the two becomes small, and the heat is effectively transferred by the heat pipes 4, 5, and 7 which could not be realized by the conventional cooling method, so that the coil 1 can be cooled. it can.

【0030】図3は、本実施例におけるコイル1の温度
分布(実線)と、ヒートパイプがない場合(従来例)の
コイルの温度分布(二点鎖線)とを示したものである。
通常、変圧器においては、最高許容温度Tmを基準とし
てコイルの平均温度を算出し、この平均温度に基づきコ
イル導体のサイズを設計する。従来例では、二点鎖線で
示す温度分布から平均温度Taは同二点鎖線のようにな
る。これに対して、ヒートパイプ4及び5により冷却を
効果的に行った場合の本実施例におけるコイル1の温度
分布は、高温部と低温部との温度差が平均化されている
ので実線で示すようになる。
FIG. 3 shows the temperature distribution of the coil 1 in this embodiment (solid line) and the temperature distribution of the coil without a heat pipe (conventional example) (two-dot chain line).
Usually, in a transformer, the average temperature of the coil is calculated with reference to the maximum allowable temperature Tm, and the size of the coil conductor is designed based on this average temperature. In the conventional example, the average temperature Ta is as shown by the two-dot chain line from the temperature distribution shown by the two-dot chain line. On the other hand, the temperature distribution of the coil 1 in this embodiment when the cooling is effectively performed by the heat pipes 4 and 5 is indicated by the solid line because the temperature difference between the high temperature portion and the low temperature portion is averaged. Like

【0031】従って、最高温度を従来と同様の基準とな
る最高許容温度Tmに一致させた場合の平均温度Tbに
基づいてコイル導体のサイズを設計する場合には、本実
施例の平均温度Tbは従来例の平均温度Taよりも差Δ
T分だけ高くなり、この差ΔT分だけコイル導体のサイ
ズを小にすることができるようになる。従って、変圧器
全体の小形化及び軽量化をも図ることができる。但し、
コイル導体のサイズを小にすると、それだけ発熱量が増
加するので、この分は考慮しなければならない。しか
も、図4に示す第2実施例によれば、ヒートパイプ7に
よりコイル1をさらに効果的に冷却することができるの
で、コイル導体のサイズをさらに小に設定することがで
き、変圧器全体の一層の小形化及び軽量化を図ることが
できる。
Therefore, when the size of the coil conductor is designed on the basis of the average temperature Tb when the maximum temperature is made to coincide with the maximum allowable temperature Tm which is the same reference as the conventional one, the average temperature Tb of this embodiment is Difference Δ from the average temperature Ta of the conventional example
It becomes higher by T, and the size of the coil conductor can be made smaller by this difference ΔT. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the entire transformer. However,
If the size of the coil conductor is made smaller, the amount of heat generated will increase accordingly, and this must be taken into consideration. Moreover, according to the second embodiment shown in FIG. 4, since the coil 1 can be cooled more effectively by the heat pipe 7, the size of the coil conductor can be set to be smaller, and the entire transformer can be reduced. Further downsizing and weight reduction can be achieved.

【0032】尚、本実施例では、コイル1の外周部1a
及び内周部1bにそれぞれ2本のヒートパイプ4,5を
挿入したが、挿入するヒートパイプは2本である必要は
なく、ヒートパイプ4,5の蒸発部4aと4a,5aと
5aを繋いだ形の1本のヒートパイプを用いても良い。
第2実施例のヒートパイプ7についても同様である。
In this embodiment, the outer peripheral portion 1a of the coil 1 is
Although two heat pipes 4 and 5 are inserted in the inner peripheral portion 1b and the inner peripheral portion 1b respectively, the number of heat pipes to be inserted need not be two, and the evaporation portions 4a and 4a, 5a and 5a of the heat pipes 4 and 5 are connected to each other. A single elliptical heat pipe may be used.
The same applies to the heat pipe 7 of the second embodiment.

【0033】図5(a)及び(b)は本発明の第3実施
例を示すものであり、図1(a)及び(b)と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分の
み説明する。尚、コイル1の内周部1b側については図
示を省略してあるが、同様に構成されるものである。図
5(a)に示す第3実施例では、ヒートパイプ8がコイ
ル1の外周部1aと絶縁物3aとの間にコイル導体の巻
回方向に沿って伸びるように挿入されている。このヒー
トパイプ8の両端部はそれぞれ絶縁物3aとの非当接部
分であるコイル1の外周部1cに配置されており、これ
らが凝縮部8a,8aを構成している。また、コイル1
の外周部1aと接するヒートパイプ8の中央部は、蒸発
部8bを構成している。そして、ヒートパイプ8の両端
部とコイル1の最外周部とは、その接触部分において絶
縁が施されておらず、電気的に接続されている。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 (a) and 1 (b) are designated by the same reference numerals and their description is omitted. Only different parts will be described below. Although the illustration of the inner peripheral portion 1b side of the coil 1 is omitted, the coil 1 has the same configuration. In the third embodiment shown in FIG. 5A, the heat pipe 8 is inserted between the outer peripheral portion 1a of the coil 1 and the insulator 3a so as to extend along the winding direction of the coil conductor. Both ends of this heat pipe 8 are arranged on the outer peripheral portion 1c of the coil 1 which is a non-contact portion with the insulator 3a, and these constitute the condenser portions 8a, 8a. Also, coil 1
The central portion of the heat pipe 8 which is in contact with the outer peripheral portion 1a of the above constitutes an evaporation portion 8b. Further, both end portions of the heat pipe 8 and the outermost peripheral portion of the coil 1 are electrically connected to each other without being insulated at their contact portions.

【0034】次に第3実施例の作用を説明する。コイル
1を流れる電流は、コイル1の最外周部ではヒートパイ
プ8にも分岐して流れる。従って、その部分ではコイル
導体としての断面積が大きくなったものとみなすことが
できる。ここで、導体に対して通電を行うことにより発
生する熱は次式で求められる。 Q=I・ρ・L/S Qは発熱量,Iは電流,ρは導体の固有抵抗,Lは導体
の長さ,Sは導体の断面積である。即ち、導体に発生す
る熱は、導体の断面積Sに反比例する。よって、コイル
1の最も高温となる最外周部分は、ヒートパイプ8によ
って比較的低温の部分に熱が移動されて冷却されると共
に、導体の断面積の増加によってその発熱自体も抑制さ
れることになる。
Next, the operation of the third embodiment will be described. The current flowing through the coil 1 also branches into the heat pipe 8 at the outermost periphery of the coil 1. Therefore, it can be considered that the coil conductor has a large cross-sectional area at that portion. Here, the heat generated by energizing the conductor is obtained by the following equation. Q = I 2 · ρ · L / S Q is the amount of heat generation, I is the current, ρ is the specific resistance of the conductor, L is the length of the conductor, and S is the cross-sectional area of the conductor. That is, the heat generated in the conductor is inversely proportional to the cross-sectional area S of the conductor. Therefore, in the outermost peripheral portion of the coil 1 having the highest temperature, the heat is transferred to the relatively low temperature portion by the heat pipe 8 to be cooled, and the heat generation itself is also suppressed by the increase in the cross-sectional area of the conductor. Become.

【0035】冷却に関する作用については第1実施例と
略同じであり、外周部1aで発生した高温の熱は、ヒー
トパイプ8の蒸発部8bにより集熱され、その内部の作
動液によって外周部1c付近の凝縮部8aに輸送され
て、絶縁油17で良好に冷却が行われている比較的低温
の部分において放熱される。
The operation relating to cooling is substantially the same as that of the first embodiment, and the high temperature heat generated in the outer peripheral portion 1a is collected by the evaporating portion 8b of the heat pipe 8 and the working liquid therein causes the outer peripheral portion 1c. It is transported to the condensing part 8a in the vicinity and is radiated in a relatively low temperature part where the insulating oil 17 is satisfactorily cooled.

【0036】以上のように第3実施例によれば、コイル
1の外周部1aにヒートパイプ8を配置して、その両端
部の凝縮部8a,8aをコイル1の外周部に電気的に接
続することにより、コイル1の外周部を冷却すると共
に、その発熱量を抑制することができる。
As described above, according to the third embodiment, the heat pipe 8 is arranged on the outer peripheral portion 1a of the coil 1, and the condenser portions 8a, 8a at both ends thereof are electrically connected to the outer peripheral portion of the coil 1. By doing so, the outer peripheral portion of the coil 1 can be cooled and the amount of heat generated can be suppressed.

【0037】図6(a)及び(b)は本発明の第4実施
例を示すものであり、図1(a)及び(b)と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分の
み説明する。尚、この実施例においてもコイル1の内周
部1b側の図示は省略してあるが、同様に構成されるも
のである。図6(a)においては、第1実施例に用いた
ヒートパイプ4の代わりに、一本のヒートパイプ9をコ
イル1の外周部1aに巻き付けるように装着させた後、
断面U字形の絶縁物12をはめ込んで取付けたものであ
る。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 (a) and 1 (b) are designated by the same reference numerals and their description is omitted. Only different parts will be described below. In this embodiment as well, the illustration of the inner peripheral portion 1b side of the coil 1 is omitted, but the coil 1 has the same configuration. In FIG. 6 (a), instead of the heat pipe 4 used in the first embodiment, one heat pipe 9 is attached so as to be wound around the outer peripheral portion 1 a of the coil 1,
The insulator 12 having a U-shaped cross section is fitted and attached.

【0038】このヒートパイプ9は一端部がコイル1の
口出し部分6aと電気的に接続され、他の部分がコイル
1の外周部1aと絶縁されている。そして、ヒートパイ
プ9はコイル1の直線状部分の外周部1aに配置されて
いる部分が蒸発部9aを構成し、また、両端部とコイル
1の外周部1cに配置されている部分が凝縮部9bを構
成している。更に、図4(b)に示すように、ヒートパ
イプ9の断面形状は、コイル導体との接触面を底部とし
たD字形をしている。
One end of the heat pipe 9 is electrically connected to the lead-out portion 6a of the coil 1, and the other portion is insulated from the outer peripheral portion 1a of the coil 1. In the heat pipe 9, the portion arranged on the outer peripheral portion 1a of the linear portion of the coil 1 constitutes the evaporation portion 9a, and the portions arranged on both ends and the outer peripheral portion 1c of the coil 1 are the condensation portion. 9b. Further, as shown in FIG. 4B, the cross section of the heat pipe 9 has a D-shape whose bottom is the contact surface with the coil conductor.

【0039】次に第4実施例の作用を説明する。コイル
1の外周部1aはアース電極部に近接しているため、断
面矩形状の導体では角部に電界が集中しコロナ放電が発
生しやすい状態にある。従って、その外周部を断面形状
がD字形で、小さな曲率の曲面を持つヒートパイプ9に
より巻回して覆い、且つ、そのヒートパイプ9の端部を
コイル1と電気的に接続して両者を同電位とすることに
より、対アースとの電界が緩和されてコロナ放電が発生
し難くなる。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. Since the outer peripheral portion 1a of the coil 1 is close to the ground electrode portion, the electric field is concentrated at the corners of the conductor having a rectangular cross section, and corona discharge is likely to occur. Therefore, the outer peripheral portion is wound and covered with a heat pipe 9 having a D-shaped cross section and a curved surface having a small curvature, and the end portion of the heat pipe 9 is electrically connected to the coil 1 so as to connect them to each other. By setting the potential, the electric field with respect to the ground is relaxed, and corona discharge is less likely to occur.

【0040】冷却に関する作用については第1実施例と
略同じであり、外周部1aで発生した高温の熱は、ヒー
トパイプ9の蒸発部9aにより集熱され、その内部の作
動液によって外周部1c付近に配置された凝縮部9bに
輸送されて、絶縁油17で良好に冷却が行われている比
較的低温の部分において放熱される。
The operation relating to the cooling is substantially the same as that of the first embodiment, and the high temperature heat generated in the outer peripheral portion 1a is collected by the evaporating portion 9a of the heat pipe 9 and the working liquid therein causes the outer peripheral portion 1c. It is transported to the condensing part 9b arranged in the vicinity and is radiated in a relatively low temperature part where the insulating oil 17 is satisfactorily cooled.

【0041】以上のように第4実施例によれば、コイル
1の外周部に巻き付けるようにして配置したヒートパイ
プ9の一端部をコイル1と電気的に接続することによ
り、コイル1の高温部を冷却すると共に、コイル1を構
成している導体の角部におけるコロナ放電の発生をも抑
制することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, one end portion of the heat pipe 9 arranged so as to be wound around the outer peripheral portion of the coil 1 is electrically connected to the coil 1 so that the high temperature portion of the coil 1 is It is possible to suppress the occurrence of corona discharge at the corners of the conductors that form the coil 1 while cooling.

【0042】図7は本発明の第5実施例を示す。図7は
コイル11の外周の一部分の構造を示している。そのコ
イル11の最外周部の一部分は、コイル導体と同サイズ
のヒートパイプ10で構成されている。そのヒートパイ
プ10の凝縮部10bを構成する両端部は、第1実施例
のように絶縁物3aに覆われる部分よりはみ出す位置に
設けられており、それぞれコイル11の導体と電気的に
接続されている。また、ヒートパイプ10の絶縁物3a
に覆われる中央部は、蒸発部10aを構成している。
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the structure of a part of the outer circumference of the coil 11. A part of the outermost peripheral portion of the coil 11 is composed of the heat pipe 10 having the same size as the coil conductor. Both ends of the heat pipe 10 forming the condensing portion 10b are provided at positions protruding from the portion covered with the insulator 3a as in the first embodiment, and are electrically connected to the conductors of the coil 11, respectively. There is. In addition, the insulator 3a of the heat pipe 10
The central portion covered by the above constitutes an evaporation portion 10a.

【0043】次に第5実施例の作用を説明する。上記第
1乃至第4実施例では、ヒートパイプをコイルの周縁部
と絶縁物との間に挿入するか、又は、コイル導体の巻回
間に挿入するものであった。しかし、これらのようにヒ
ートパイプを挿入した場合は、図1において示すコイル
とヒートパイプとを合わせた幅寸法Wはその分だけ大き
くなってしまう。従って、第5実施例のようにコイル1
1の高温となる一部分をヒートパイプ10で構成するこ
とにより、絶縁物3aに覆われて高温となる部分の冷却
を、幅寸法Wを増加させること無く行うことができる。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described. In the above-described first to fourth embodiments, the heat pipe is inserted between the peripheral portion of the coil and the insulator or between the windings of the coil conductor. However, when the heat pipe is inserted as described above, the width dimension W of the coil and the heat pipe shown in FIG. 1 is increased accordingly. Therefore, as in the fifth embodiment, the coil 1
By configuring the high temperature portion of No. 1 by the heat pipe 10, the portion covered by the insulator 3a and having the high temperature can be cooled without increasing the width dimension W.

【0044】また、冷却に関する作用については第1実
施例と略同じであり、ヒートパイプ10の蒸発部10a
で発生した高温の熱は、その内部の作動液によって、絶
縁物3aに覆われておらず、絶縁油で良好に冷却が行わ
れている比較的低温となる部分に配置された凝縮部10
bに輸送されて放熱される。
The operation relating to cooling is substantially the same as that of the first embodiment, and the evaporation section 10a of the heat pipe 10 is
The high-temperature heat generated in 1 is not covered with the insulator 3a by the working fluid therein, but is arranged in a relatively low-temperature portion where it is cooled well with insulating oil.
It is transported to b and radiated.

【0045】以上のように第5実施例によれば、コイル
11の一部分を、絶縁物3aに覆われて比較的高温とな
る部分に蒸発部10aを構成する中央部が配置され、絶
縁物3aに覆われておらず比較的低温となる部分に凝縮
部10bを構成する両端部が配置されたヒートパイプ1
0によって構成し、その両端部をコイル11の導体と電
気的に接続して構成したので、ヒートパイプの挿入によ
りコイルの幅寸法Wを増加させることなく、コイル11
の冷却を行うことができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the central portion which constitutes the evaporation portion 10a is arranged in a portion where a part of the coil 11 is covered with the insulator 3a and has a relatively high temperature. A heat pipe 1 in which both ends of the condensing part 10b are arranged in a part which is not covered with the air and has a relatively low temperature.
0, and both ends thereof are electrically connected to the conductors of the coil 11, so that the width dimension W of the coil is not increased by inserting the heat pipe.
Can be cooled.

【0046】尚、上記第1乃至第5実施例のように変圧
器を構成した場合は、コイル導体をアルミニュームで構
成し、変圧器の軽量化を図っても良い。アルミニューム
の熱伝導率は小さく銅の約60%程度であり、従来のよ
うな冷却方式においては、高温となる部分に熱が集中す
る傾向が顕著となるため、アルミニュームを採用するこ
とができなかった。
When the transformer is constructed as in the first to fifth embodiments, the coil conductor may be made of aluminum to reduce the weight of the transformer. Aluminum has a small thermal conductivity of about 60% that of copper, and in conventional cooling methods, the tendency for heat to concentrate in the high-temperature parts becomes remarkable, so aluminum can be used. There wasn't.

【0047】しかし、本発明の第1乃至第5実施例のよ
うに、ヒートパイプによってコイルの高温となる部分の
熱を比較的低温の部分に輸送して放熱するようにすれ
ば、蒸発部での熱の集中を緩和することができるので、
アルミニュームをコイル導体として採用することは可能
であり、コイルが軽量化されるので、更に変圧器を軽量
化することができる。
However, as in the first to fifth embodiments of the present invention, if the heat of the high temperature portion of the coil is transported to the relatively low temperature portion and radiated by the heat pipe, the evaporation portion Because the heat concentration of
Aluminum can be used as the coil conductor, and the weight of the coil can be reduced, so that the weight of the transformer can be further reduced.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は以下の効果を奏する。請求項1記載の変圧器によれ
ば、コイルの相対的に高温となる部分の熱は、ヒートパ
イプによって冷却媒体中若しくはコイルの低温となる部
分に輸送されて、変圧器内部の温度分布を平均化するよ
うな作用によって、コイルの高温となる部分が冷却され
るので、コイルとヒートパイプとの間に絶縁物を介す必
要がなく、高い効率でヒートパイプによる熱の輸送が行
われ、また、その冷却される分だけコイル導体のサイズ
を小にすることができて、変圧器を小形且つ軽量に構成
することができる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. According to the transformer of claim 1, the heat of the portion of the coil having a relatively high temperature is transferred to the cooling medium or the portion of the coil having a low temperature by the heat pipe to average the temperature distribution inside the transformer. Since the high temperature portion of the coil is cooled by the action of becoming heat, it is not necessary to interpose an insulator between the coil and the heat pipe, and heat is efficiently transported by the heat pipe. The size of the coil conductor can be reduced by the amount of cooling, and the transformer can be made compact and lightweight.

【0049】請求項2記載の変圧器によれば、コイルの
高温となる部分に配置されたヒートパイプの一部分にお
いて集熱された熱は、冷却媒体中若しくはコイルの低温
となる部分に配置されたヒートパイプの両端部において
放熱されるので、より効果的にコイルを冷却することが
できる。
According to the transformer of the second aspect, the heat collected in the part of the heat pipe arranged in the high temperature part of the coil is arranged in the cooling medium or in the low temperature part of the coil. Since heat is radiated at both ends of the heat pipe, the coil can be cooled more effectively.

【0050】請求項3記載の変圧器によれば、電気的に
接続されたヒートパイプにもコイルの電流が分流するの
で、その分コイル導体部分の発熱量も低下することにな
り、コイルの高温となる部分の温度が更に低下する。
According to the transformer of the third aspect, the current of the coil is shunted to the heat pipe electrically connected, so that the heat generation amount of the coil conductor portion is reduced accordingly, and the high temperature of the coil is increased. The temperature of the part that becomes is further decreased.

【0051】請求項4記載の変圧器によれば、ヒートパ
イプによってコイルの外周部のアース電極部に対する電
界が緩和されることによって、コロナ放電の発生が抑制
される。
According to the transformer of the fourth aspect, the heat pipe alleviates the electric field to the ground electrode portion on the outer peripheral portion of the coil, thereby suppressing the generation of corona discharge.

【0052】請求項5記載の変圧器によれば、コイルの
一部分がヒートパイプで構成されることにより、コイル
が小形に構成できるので、ヒートパイプを配置するため
のスペースを変圧器内部に必要とすることなく、更に変
圧器を小形に構成できる。
According to the transformer of the fifth aspect, since the coil can be formed in a small size by forming a part of the coil with the heat pipe, a space for arranging the heat pipe is required inside the transformer. Without doing so, the transformer can be made smaller.

【0053】請求項6記載の変圧器によれば、コイル導
体をアルミニュームで構成することによりコイルが軽量
化されるので、より一層変圧器を軽量化できる。
According to the transformer of the sixth aspect, since the coil is lightened by forming the coil conductor with aluminum, the weight of the transformer can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の第1実施例を示す変圧器の平
面図,(b)はその側面図
1A is a plan view of a transformer showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof.

【図2】コイルの断面における温度分布を示す図FIG. 2 is a diagram showing a temperature distribution in a cross section of a coil.

【図3】従来と比較した温度分布図[Fig. 3] Temperature distribution chart compared with the conventional one

【図4】(a)は本発明の第2実施例を示す平面図,
(b)はその部分断面図
FIG. 4A is a plan view showing a second embodiment of the present invention,
(B) is a partial sectional view

【図5】(a)は本発明の第3実施例を示す平面図,
(b)はその側面図
FIG. 5 (a) is a plan view showing a third embodiment of the present invention,
(B) Side view

【図6】(a)は本発明の第4実施例を示す平面図,
(b)はその部分断面図
FIG. 6A is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention,
(B) is a partial sectional view

【図7】本発明の第5実施例の主要部を示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1,11はコイル、2は鉄心、3a,3bは断面コ字形
絶縁物、4,5,7乃至10はヒートパイプ、4a,5
a,7a乃至10aは蒸発部、4b,5b,7b乃至1
0bは凝縮部、17は絶縁油(冷却媒体)を示す。
[Description of Reference Signs] 1, 11 are coils, 2 are iron cores, 3a, 3b are U-shaped cross-section insulators, 4, 5, 7 to 10 are heat pipes, 4a, 5
a, 7a to 10a are evaporation sections, 4b, 5b, 7b to 1
Reference numeral 0b indicates a condenser, and 17 indicates insulating oil (cooling medium).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 寿親 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisashika Yasuda 2121 Nobu, Asahi-cho, Mie-gun, Mie Prefecture

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイル導体を板状に巻回してなるコイル
と、 このコイルの周縁部に接し若しくはコイル導体間に位置
して設けられたヒートパイプと、 前記コイルの板状面に沿って流れる冷却媒体とを具備
し、 前記ヒートパイプは、前記コイル導体の巻回方向に沿っ
て延びるように設けられ、その蒸発部がコイルの相対的
に高温となる部分に位置し、且つ、凝縮部が冷却媒体中
若しくはコイルの低温となる部分に位置するように構成
されていることを特徴とする変圧器。
1. A coil formed by winding a coil conductor into a plate shape, a heat pipe provided in contact with a peripheral portion of the coil or located between the coil conductors, and flowing along a plate surface of the coil. And a cooling medium, the heat pipe is provided so as to extend along the winding direction of the coil conductor, the evaporation portion thereof is located at a portion of the coil where the temperature is relatively high, and the condensing portion is A transformer characterized in that it is arranged in a cooling medium or in a portion of the coil where the temperature is low.
【請求項2】 前記ヒートパイプは、コイルの高温とな
る部分を通過して両端部が冷却媒体中若しくはコイルの
低温となる部分に位置するように構成されていることを
特徴とする請求項1記載の変圧器。
2. The heat pipe is configured so as to pass through a high temperature portion of the coil and have both ends located in the cooling medium or in a low temperature portion of the coil. The listed transformer.
【請求項3】 前記ヒートパイプは、その両端部がコイ
ル導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求
項2記載の変圧器。
3. The transformer according to claim 2, wherein both ends of the heat pipe are electrically connected to a coil conductor.
【請求項4】 コイル導体を板状に巻回してなるコイル
と、 このコイルの周縁部に接して設けられたヒートパイプ
と、 前記コイルの板状面に沿って流れる冷却媒体とを具備
し、 前記ヒートパイプは、前記コイル導体の巻回方向に沿っ
て延びるように設けられ、その蒸発部がコイルの相対的
に高温となる部分に位置し、且つ、凝縮部が冷却媒体中
若しくはコイルの低温となる部分に位置するように構成
されるとともに、その断面の外周がコイル導体の断面の
外周よりも小さな曲率で形成され、且つ、その一部がコ
イル導体に電気的に接続されていることを特徴とする変
圧器。
4. A coil comprising a coil conductor wound in a plate shape, a heat pipe provided in contact with a peripheral portion of the coil, and a cooling medium flowing along a plate surface of the coil. The heat pipe is provided so as to extend along the winding direction of the coil conductor, the evaporation portion thereof is located at a portion where the temperature of the coil is relatively high, and the condensation portion is in the cooling medium or the low temperature of the coil. The outer circumference of the cross section is formed with a curvature smaller than that of the cross section of the coil conductor, and a part of the cross section is electrically connected to the coil conductor. Characteristic transformer.
【請求項5】 一部分がヒートパイプで構成されたコイ
ル導体を板状に巻回してなるコイルと、 このコイルの板状面に沿って流れる冷却媒体とを具備
し、 前記コイルのヒートパイプは、蒸発部がコイルの相対的
に高温となる部分に位置し、且つ、凝縮部が冷却媒体中
若しくはコイルの低温となる部分に位置するように構成
されていることを特徴とする変圧器。
5. A coil comprising a coil conductor, a part of which is formed of a heat pipe, wound in a plate shape, and a cooling medium flowing along a plate surface of the coil, wherein the heat pipe of the coil comprises: A transformer characterized in that the evaporator is located at a portion of the coil that is relatively hot, and the condenser is located in the cooling medium or at a portion of the coil that is cold.
【請求項6】 前記コイル導体は、アルミニュームで構
成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか
に記載の変圧器。
6. The transformer according to claim 1, wherein the coil conductor is made of aluminum.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206254A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Tokuden Co Ltd Abutment type dry transformer

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JP2009206254A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Tokuden Co Ltd Abutment type dry transformer

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