JPH09120918A - 変圧装置 - Google Patents
変圧装置Info
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- JPH09120918A JPH09120918A JP30214495A JP30214495A JPH09120918A JP H09120918 A JPH09120918 A JP H09120918A JP 30214495 A JP30214495 A JP 30214495A JP 30214495 A JP30214495 A JP 30214495A JP H09120918 A JPH09120918 A JP H09120918A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発生する熱を効率よく放散させて変圧器本体
の温度上昇を少なくする。 【解決手段】 ヒートパイプ5と、通気孔を設けた複数
枚の平板6を平行に並べて構成した放熱体7と、板状の
集熱体4とを有する冷却ユニット8を、変圧器本体2お
よび変圧器絶縁油3を収納した変圧器ケース1に取り付
け、この集熱体4は変圧器絶縁油3内で変圧器本体2の
上方に配置し、放熱体7の空気吹き出し側に冷却ファン
9を位置させる。
の温度上昇を少なくする。 【解決手段】 ヒートパイプ5と、通気孔を設けた複数
枚の平板6を平行に並べて構成した放熱体7と、板状の
集熱体4とを有する冷却ユニット8を、変圧器本体2お
よび変圧器絶縁油3を収納した変圧器ケース1に取り付
け、この集熱体4は変圧器絶縁油3内で変圧器本体2の
上方に配置し、放熱体7の空気吹き出し側に冷却ファン
9を位置させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁油入変圧器、
ガス絶縁変圧器などのように流体により電気絶縁する変
圧装置においてコイル巻線部より発生する損失熱を放出
する技術分野に関するものである。
ガス絶縁変圧器などのように流体により電気絶縁する変
圧装置においてコイル巻線部より発生する損失熱を放出
する技術分野に関するものである。
【0002】
【従来の技術】変圧装置においては、平衡時の温度上昇
値θと全損失Wおよび放熱面積Sとの間には数1に示す
ような関係がある。そこで、従来の変圧装置、例えば油
入変圧器において、容量が小さい機種の場合は、全負荷
損の絶対値が小さいので、変圧器のコイル巻線部の平均
温度およびコイル巻線部により加温される絶縁油の温度
を所定の範囲に維持するのに特別の対策は必要としない
が、容量が大きい機種の場合は、変圧器における全損失
Wが大きくなるので、平衡時の温度上昇値θを所定の範
囲に維持するには、放熱面積Sを増大させることが必要
となる。
値θと全損失Wおよび放熱面積Sとの間には数1に示す
ような関係がある。そこで、従来の変圧装置、例えば油
入変圧器において、容量が小さい機種の場合は、全負荷
損の絶対値が小さいので、変圧器のコイル巻線部の平均
温度およびコイル巻線部により加温される絶縁油の温度
を所定の範囲に維持するのに特別の対策は必要としない
が、容量が大きい機種の場合は、変圧器における全損失
Wが大きくなるので、平衡時の温度上昇値θを所定の範
囲に維持するには、放熱面積Sを増大させることが必要
となる。
【0003】
【数1】
【0004】なお、数1において、θは平衡時の温度上
昇値、kは放熱係数、Wは全損失、Sは放熱面積を表し
ている。
昇値、kは放熱係数、Wは全損失、Sは放熱面積を表し
ている。
【0005】そこで、従来の変圧装置においては、温度
上昇を所定の範囲に維持するために、変圧器本体のケー
ス表面に放熱用のリブを設けて放熱面積、すなわち表面
積を増大させるか、あるいは放熱パネルを設けるかする
対策をとっていた。
上昇を所定の範囲に維持するために、変圧器本体のケー
ス表面に放熱用のリブを設けて放熱面積、すなわち表面
積を増大させるか、あるいは放熱パネルを設けるかする
対策をとっていた。
【0006】従来の変圧装置について、構成模式図を示
す図7を参照して説明する。図7において、101はコ
イル巻線部を有する変圧器本体、102は変圧器本体1
01を収納する変圧器ケース、103は変圧器ケース1
02内に変圧器本体101とともに収納した変圧器絶縁
油、104は変圧器ケース102の表面積を増大させる
ために、その表面に形成した放熱リブで、このリブ10
4の大きさ、すなわち高さおよび長さは数1の関係式を
満足するように設計している。
す図7を参照して説明する。図7において、101はコ
イル巻線部を有する変圧器本体、102は変圧器本体1
01を収納する変圧器ケース、103は変圧器ケース1
02内に変圧器本体101とともに収納した変圧器絶縁
油、104は変圧器ケース102の表面積を増大させる
ために、その表面に形成した放熱リブで、このリブ10
4の大きさ、すなわち高さおよび長さは数1の関係式を
満足するように設計している。
【0007】この場合、変圧器本体101のコイル巻線
部で発生した熱は、変圧器絶縁油103により変圧器ケ
ース102内の上部に移動し、ついで変圧器ケース10
2の側壁部に移動して変圧器ケース102の壁面および
放熱リブ104の壁面により放熱冷却される。放熱冷却
された変圧器絶縁油103は変圧器ケース102内の下
部に移動し、再びコイル巻線部で発生した熱を変圧器ケ
ース102内の上部に搬送する。
部で発生した熱は、変圧器絶縁油103により変圧器ケ
ース102内の上部に移動し、ついで変圧器ケース10
2の側壁部に移動して変圧器ケース102の壁面および
放熱リブ104の壁面により放熱冷却される。放熱冷却
された変圧器絶縁油103は変圧器ケース102内の下
部に移動し、再びコイル巻線部で発生した熱を変圧器ケ
ース102内の上部に搬送する。
【0008】また、ヒートパイプをコイル巻線部の間に
配設することにより、コイル巻線部で発生する熱を、ヒ
ートパイプを介して外部に放散するようにした変圧装置
(例えば、実公昭62−42513号公報、実公昭63
−14410号公報など参照)、あるいは変圧器ケース
の内部に油対流用のガイド板を設けた変圧装置(例え
ば、実開昭55−96626号公報参照)が提案されて
いる。
配設することにより、コイル巻線部で発生する熱を、ヒ
ートパイプを介して外部に放散するようにした変圧装置
(例えば、実公昭62−42513号公報、実公昭63
−14410号公報など参照)、あるいは変圧器ケース
の内部に油対流用のガイド板を設けた変圧装置(例え
ば、実開昭55−96626号公報参照)が提案されて
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の変圧装置にあっ
ては、変圧器本体のコイル巻線部より発生する熱は、変
圧器絶縁油の自然対流によって放散させており、その場
合に数1に示す関係式が成立するので、放熱面積Sすな
わち変圧器ケース102の表面積が放熱の律則となって
いる。
ては、変圧器本体のコイル巻線部より発生する熱は、変
圧器絶縁油の自然対流によって放散させており、その場
合に数1に示す関係式が成立するので、放熱面積Sすな
わち変圧器ケース102の表面積が放熱の律則となって
いる。
【0010】したがって、変圧装置の容量が一定以上に
大きくなって全損失Wが増大して放熱する場合、放熱面
積Sを増大させるために放熱リブ104を大きくするこ
とが必要となり、その結果、変圧器本体101を収納す
る変圧器ケース102の外形が大きくなって設置面積が
増大し、製作コストが上昇するという問題点があった。
大きくなって全損失Wが増大して放熱する場合、放熱面
積Sを増大させるために放熱リブ104を大きくするこ
とが必要となり、その結果、変圧器本体101を収納す
る変圧器ケース102の外形が大きくなって設置面積が
増大し、製作コストが上昇するという問題点があった。
【0011】また、ヒートパイプを用いた場合は、冷却
効果が充分に得られない上にコスト的にも高くなり、さ
らに、対流用のガイド板を設けた場合は、経済性の割に
冷却効果が期待できないという問題点があった。
効果が充分に得られない上にコスト的にも高くなり、さ
らに、対流用のガイド板を設けた場合は、経済性の割に
冷却効果が期待できないという問題点があった。
【0012】本発明は、変圧器本体のコイル巻線部より
発生した熱を効率よく放散して変圧器本体を冷却し、そ
の温度上昇を少なくして性能が劣化することを阻止し、
また、装置自体が大型化することなく小型軽量で低コス
ト化が図れる変圧装置を提供することを課題としてい
る。
発生した熱を効率よく放散して変圧器本体を冷却し、そ
の温度上昇を少なくして性能が劣化することを阻止し、
また、装置自体が大型化することなく小型軽量で低コス
ト化が図れる変圧装置を提供することを課題としてい
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の変圧装置におい
ては、ヒートパイプと、通気孔を設けた複数の平板から
なる放熱体と、集熱体とを有する冷却ユニットを備える
ことを上記課題を解決するための手段としている。
ては、ヒートパイプと、通気孔を設けた複数の平板から
なる放熱体と、集熱体とを有する冷却ユニットを備える
ことを上記課題を解決するための手段としている。
【0014】また、網状の平板により通気孔を設けた放
熱体を形成することもでき、また、放熱体に設ける通気
孔の開口面積は、放熱体面積の3〜30%を占めるよう
にすることが好ましい。
熱体を形成することもでき、また、放熱体に設ける通気
孔の開口面積は、放熱体面積の3〜30%を占めるよう
にすることが好ましい。
【0015】また、冷却ユニットと対向させた冷却ファ
ン、特に空気吹き出し側に対向させて冷却ファンを設け
ると効率よく放熱することができ、また、冷却ユニット
の空気吹き出し側に、吹き出した空気が変圧器ケースの
外表面に直接接触するように通気ダクトを設けると効果
的である。
ン、特に空気吹き出し側に対向させて冷却ファンを設け
ると効率よく放熱することができ、また、冷却ユニット
の空気吹き出し側に、吹き出した空気が変圧器ケースの
外表面に直接接触するように通気ダクトを設けると効果
的である。
【0016】また、この通気ダクトに冷却ファンを配設
したり、空気が導入される変圧器ケースの外表面に放熱
フィンを形成したり、あるいは板状ヒートパイプを配設
したりすることもできる。
したり、空気が導入される変圧器ケースの外表面に放熱
フィンを形成したり、あるいは板状ヒートパイプを配設
したりすることもできる。
【0017】また、集熱体を電気絶縁流体内に浸漬した
冷却ユニットを、変圧器本体および電気絶縁流体を収納
した変圧器ケースに取り付け、集熱体は変圧器本体の上
方もしくは並列に位置させることもできる。
冷却ユニットを、変圧器本体および電気絶縁流体を収納
した変圧器ケースに取り付け、集熱体は変圧器本体の上
方もしくは並列に位置させることもできる。
【0018】さらに、変圧器ケースの上面に一段低い段
部を形成し、この段部に冷却ユニットを取り付け、この
冷却ユニットの集熱体は変圧器本体と並列に位置させる
と効果的である。
部を形成し、この段部に冷却ユニットを取り付け、この
冷却ユニットの集熱体は変圧器本体と並列に位置させる
と効果的である。
【0019】
【発明の実施の形態】上記のようにした手段は、例えば
受配電設備に装着することができ、その手段は、ヒート
パイプと、通気孔を設けた平板をフィン状に構成した放
熱体と、集熱体とを有する冷却ユニットを、変圧器本体
および電気絶縁油を収納した変圧器ケースに取り付け、
この集熱体は電気絶縁油内で変圧器本体の上方もしくは
並列に位置させた状態で浸漬し、冷却ユニットの空気吹
き出し側には冷却ファンを配設した通気ダクトを設け、
吹き出した空気が、放熱フィンもしくは板状ヒートパイ
プを設けた変圧器ケース外表面に直接接触するようにし
たものである。
受配電設備に装着することができ、その手段は、ヒート
パイプと、通気孔を設けた平板をフィン状に構成した放
熱体と、集熱体とを有する冷却ユニットを、変圧器本体
および電気絶縁油を収納した変圧器ケースに取り付け、
この集熱体は電気絶縁油内で変圧器本体の上方もしくは
並列に位置させた状態で浸漬し、冷却ユニットの空気吹
き出し側には冷却ファンを配設した通気ダクトを設け、
吹き出した空気が、放熱フィンもしくは板状ヒートパイ
プを設けた変圧器ケース外表面に直接接触するようにし
たものである。
【0020】そして、その手段により、変圧器本体のコ
イル巻線部で発生した熱は、集熱体からヒートパイプを
介して放熱体に搬送され、この放熱体より放熱する際、
冷却ファンにより吸い込まれた空気により強制的に放散
され、この空気は通気ダクトにより変圧器ケース外表面
と接触して冷却されるという循環経路を形成するように
作用する。
イル巻線部で発生した熱は、集熱体からヒートパイプを
介して放熱体に搬送され、この放熱体より放熱する際、
冷却ファンにより吸い込まれた空気により強制的に放散
され、この空気は通気ダクトにより変圧器ケース外表面
と接触して冷却されるという循環経路を形成するように
作用する。
【0021】また、冷却ファンにより吸い込まれる空気
は、通気孔の存在により放熱体の部分で圧力損失を生ず
ることなく均一かつスムーズに流れ、効率よく放熱でき
る。
は、通気孔の存在により放熱体の部分で圧力損失を生ず
ることなく均一かつスムーズに流れ、効率よく放熱でき
る。
【0022】つぎに、その具体的な実施の形態について
以下説明する。以下に、絶縁油入変圧装置の場合につい
ての実施の形態を図1ないし図6を参照して詳述する。
以下説明する。以下に、絶縁油入変圧装置の場合につい
ての実施の形態を図1ないし図6を参照して詳述する。
【0023】(実施の形態1)絶縁油入変圧装置の構成
模式図を示す図1およびこの絶縁油入変圧装置が備えて
いる冷却ユニットの上面図を示す図2において、1はコ
イル巻線部を有する変圧器本体2および変圧器絶縁油3
を収納した変圧器ケース、4は変圧器絶縁油3内に浸漬
した板状の集熱体で変圧器本体2の上部に位置してい
る。5は下端に集熱体4を取り付け、上部に複数枚の平
板6を平行に並べて構成した放熱体7を取り付けたヒー
トパイプ、8は集熱体4、放熱体7およびヒートパイプ
5を備えた冷却ユニット、9は冷却ユニット8に対向さ
せて空気吹き出し側に配置した冷却ファン、10は放熱
体7を構成する平板6に形成した風圧調整用の通気孔で
ある。
模式図を示す図1およびこの絶縁油入変圧装置が備えて
いる冷却ユニットの上面図を示す図2において、1はコ
イル巻線部を有する変圧器本体2および変圧器絶縁油3
を収納した変圧器ケース、4は変圧器絶縁油3内に浸漬
した板状の集熱体で変圧器本体2の上部に位置してい
る。5は下端に集熱体4を取り付け、上部に複数枚の平
板6を平行に並べて構成した放熱体7を取り付けたヒー
トパイプ、8は集熱体4、放熱体7およびヒートパイプ
5を備えた冷却ユニット、9は冷却ユニット8に対向さ
せて空気吹き出し側に配置した冷却ファン、10は放熱
体7を構成する平板6に形成した風圧調整用の通気孔で
ある。
【0024】通気孔10を有する放熱体7は、ヒートパ
イプ5の中心部より上部に、通気孔10を設けた複数枚
の平板6を取り付けてフィン状に構成しており、この放
熱体7とヒートパイプ5とが、吸い込み空気によって強
制的に冷却させるように冷却ファン9が配置されてい
る。また、集熱体4はヒートパイプ5の中心部より下部
に取り付けている。集熱体4と変圧器本体2とは、変圧
器ケース1内に収納されている変圧器絶縁油3の中に浸
漬されるように配置されている。
イプ5の中心部より上部に、通気孔10を設けた複数枚
の平板6を取り付けてフィン状に構成しており、この放
熱体7とヒートパイプ5とが、吸い込み空気によって強
制的に冷却させるように冷却ファン9が配置されてい
る。また、集熱体4はヒートパイプ5の中心部より下部
に取り付けている。集熱体4と変圧器本体2とは、変圧
器ケース1内に収納されている変圧器絶縁油3の中に浸
漬されるように配置されている。
【0025】つぎに、その動作について説明する。変圧
器本体2により発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油
3を介して集熱体4に集熱され、ついでヒートパイプ5
により放熱体7に伝導されて放熱体7から放散される。
このとき、冷却ファン9が吸い込んで放熱体7を構成す
る平板6の間を流れる空気によって熱の放散が促進され
る。
器本体2により発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油
3を介して集熱体4に集熱され、ついでヒートパイプ5
により放熱体7に伝導されて放熱体7から放散される。
このとき、冷却ファン9が吸い込んで放熱体7を構成す
る平板6の間を流れる空気によって熱の放散が促進され
る。
【0026】この場合、放熱体7に通気孔10が存在し
ないと、それぞれの平板6の間を流れる吸い込み空気の
速度が、冷却ファン9の特性、取付位置などの影響で場
所により異なり、その結果、空気流によって生ずる圧力
にも場所によって差が生じ、放熱体7には空気が均一か
つスムーズに流れなくなるので、放熱効率が低下する。
ないと、それぞれの平板6の間を流れる吸い込み空気の
速度が、冷却ファン9の特性、取付位置などの影響で場
所により異なり、その結果、空気流によって生ずる圧力
にも場所によって差が生じ、放熱体7には空気が均一か
つスムーズに流れなくなるので、放熱効率が低下する。
【0027】しかし、放熱体7に通気孔10が存在する
と、平板6の間に形成される吸い込み空気の流路が連通
されることになるので、空気流の速度差がなくなり、圧
力差も発生することがなくなり、空気は、放熱体7に均
一かつスムーズに流れ、その空気流の速度は一定となっ
て放熱効率が良好となる。例えば、冷却ファン9により
吸い込まれる空気流の速度が、1.5m/s以上でも効
率の高い放熱が可能となる。
と、平板6の間に形成される吸い込み空気の流路が連通
されることになるので、空気流の速度差がなくなり、圧
力差も発生することがなくなり、空気は、放熱体7に均
一かつスムーズに流れ、その空気流の速度は一定となっ
て放熱効率が良好となる。例えば、冷却ファン9により
吸い込まれる空気流の速度が、1.5m/s以上でも効
率の高い放熱が可能となる。
【0028】なお、通気孔10の開口面積は、余り多い
と放熱体7の面積が減少して放熱効果が低下し、また少
なすぎると、各平板6の間が連通し難く、スムーズな空
気流が期待できなくなって好ましくないので、放熱体7
の面積に対して3〜30%程度が好ましい。
と放熱体7の面積が減少して放熱効果が低下し、また少
なすぎると、各平板6の間が連通し難く、スムーズな空
気流が期待できなくなって好ましくないので、放熱体7
の面積に対して3〜30%程度が好ましい。
【0029】また、冷却ファン9は、放熱体7の空気吹
き出し側に配置して吸い込み空気により放熱体7を冷却
するようにすると、冷却ファン9の風流特性の影響が受
け難くなって平板6の間を流れる空気流がスムーズとな
り、放熱体7の空気吸い込み側に配置した場合と比べて
冷却ユニット8の放熱能力が約5%向上する。
き出し側に配置して吸い込み空気により放熱体7を冷却
するようにすると、冷却ファン9の風流特性の影響が受
け難くなって平板6の間を流れる空気流がスムーズとな
り、放熱体7の空気吸い込み側に配置した場合と比べて
冷却ユニット8の放熱能力が約5%向上する。
【0030】以上のように、変圧器本体2より発生する
熱エネルギーは、変圧器絶縁油3を介して集熱体4で集
熱し、ヒートパイプ5を通じて放熱体7に搬送され、こ
の放熱体7において、冷却ファン9が吸い込む空気によ
って放散されるが、その際、放熱体7に通気孔10を形
成していることにより、複数枚の平板6の間を流れる吸
い込み空気に速度差が発生するのが解消され、放熱効率
を高めることができる。なお、冷却ファン9を取り付け
ずに放熱体7に設けた通気孔10のみを介する空気の自
然対流によっても十分に放熱することができる。
熱エネルギーは、変圧器絶縁油3を介して集熱体4で集
熱し、ヒートパイプ5を通じて放熱体7に搬送され、こ
の放熱体7において、冷却ファン9が吸い込む空気によ
って放散されるが、その際、放熱体7に通気孔10を形
成していることにより、複数枚の平板6の間を流れる吸
い込み空気に速度差が発生するのが解消され、放熱効率
を高めることができる。なお、冷却ファン9を取り付け
ずに放熱体7に設けた通気孔10のみを介する空気の自
然対流によっても十分に放熱することができる。
【0031】(実施の形態2)絶縁油入変圧装置の構成
模式図を示す図3において、11は複数枚の網板12を
平行に並べて構成した放熱体、13は集熱体4、ヒート
パイプ5および放熱体11を備えた冷却ユニットであ
る。
模式図を示す図3において、11は複数枚の網板12を
平行に並べて構成した放熱体、13は集熱体4、ヒート
パイプ5および放熱体11を備えた冷却ユニットであ
る。
【0032】放熱体11は、ヒートパイプ5の中心部よ
りも上部に複数枚の網板12を取り付けて構成し、集熱
体4はヒートパイプ5の中心部よりも下部に取り付け、
この集熱体4と変圧器本体2とは、変圧器ケース1内の
変圧器絶縁油3の中に浸漬することにより、変圧器本体
2より発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油3を介し
て集熱体4で集熱し、ヒートパイプ5を通じて放熱体1
1に搬送され、放熱体11において自然放散される。
りも上部に複数枚の網板12を取り付けて構成し、集熱
体4はヒートパイプ5の中心部よりも下部に取り付け、
この集熱体4と変圧器本体2とは、変圧器ケース1内の
変圧器絶縁油3の中に浸漬することにより、変圧器本体
2より発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油3を介し
て集熱体4で集熱し、ヒートパイプ5を通じて放熱体1
1に搬送され、放熱体11において自然放散される。
【0033】つぎに、その動作について説明する。変圧
器本体2により発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油
3を介して集熱体4に集熱され、ついでヒートパイプ5
により放熱体11に伝導され、この放熱体11から熱エ
ネルギーを奪った空気は、放熱体11を構成する網板1
2の網目によって効率よく自然対流を惹起し、高い放熱
能力で放熱することができる。
器本体2により発生した熱エネルギーは、変圧器絶縁油
3を介して集熱体4に集熱され、ついでヒートパイプ5
により放熱体11に伝導され、この放熱体11から熱エ
ネルギーを奪った空気は、放熱体11を構成する網板1
2の網目によって効率よく自然対流を惹起し、高い放熱
能力で放熱することができる。
【0034】変圧器負荷電流が定格70%以下である場
合に変圧器本体2より発生する熱エネルギーは、網板1
2の網目における空気の自然対流により充分放散するこ
とができるが、変圧器負荷電流が定格70%以上である
場合には、実施の形態1の場合のように冷却ユニット1
3と対向する冷却ファンを空気吹き出し側に配置し、変
圧器本体2より発生する熱エネルギーは、冷却ファンの
吸い込み空気による強制冷却と放熱体11による自然対
流とにより放熱体11から放散するのが効果的である。
冷却ファンによる吸い込み空気は、網板12の網目によ
り連通された流路を流れるので、その流れは均一でスム
ーズなものとなる。
合に変圧器本体2より発生する熱エネルギーは、網板1
2の網目における空気の自然対流により充分放散するこ
とができるが、変圧器負荷電流が定格70%以上である
場合には、実施の形態1の場合のように冷却ユニット1
3と対向する冷却ファンを空気吹き出し側に配置し、変
圧器本体2より発生する熱エネルギーは、冷却ファンの
吸い込み空気による強制冷却と放熱体11による自然対
流とにより放熱体11から放散するのが効果的である。
冷却ファンによる吸い込み空気は、網板12の網目によ
り連通された流路を流れるので、その流れは均一でスム
ーズなものとなる。
【0035】以上のように、放熱体11に搬送された熱
エネルギーは、この放熱体11で放熱されるが、その
際、放熱体11を構成する網板12の網目により空気は
効率よく自然対流するので放熱効率が良好となる。
エネルギーは、この放熱体11で放熱されるが、その
際、放熱体11を構成する網板12の網目により空気は
効率よく自然対流するので放熱効率が良好となる。
【0036】(実施の形態3)絶縁油入変圧装置の構成
模式図を示す図4および図5において、14は冷却ユニ
ット8より吹き出した空気を変圧器ケース1の外表面に
導入する通気ダクト、15は変圧器ケース1の外表面に
形成した放熱フィンである。
模式図を示す図4および図5において、14は冷却ユニ
ット8より吹き出した空気を変圧器ケース1の外表面に
導入する通気ダクト、15は変圧器ケース1の外表面に
形成した放熱フィンである。
【0037】変圧器本体2により発生した熱エネルギー
は、変圧器絶縁油3を介して集熱体4に集熱され、つい
でヒートパイプ5により放熱体7に伝導されて放熱体7
から放散される。このとき、冷却ファン9が吸い込んで
放熱体7を構成する平板6の間を流れる空気によって熱
の放散が促進される。この熱の放散を促進した空気は、
通気ダクト14により変圧器ケース1の外表面に導入さ
れ、変圧器ケース1の外表面を強制的に冷却する(図4
参照)。
は、変圧器絶縁油3を介して集熱体4に集熱され、つい
でヒートパイプ5により放熱体7に伝導されて放熱体7
から放散される。このとき、冷却ファン9が吸い込んで
放熱体7を構成する平板6の間を流れる空気によって熱
の放散が促進される。この熱の放散を促進した空気は、
通気ダクト14により変圧器ケース1の外表面に導入さ
れ、変圧器ケース1の外表面を強制的に冷却する(図4
参照)。
【0038】このように、通気ダクト14を取り付け、
冷却ファン9の吹き出し空気により、変圧器ケース1の
外表面を強制冷却するようにすると、より冷却効率が高
い放熱効果を期待することができる。
冷却ファン9の吹き出し空気により、変圧器ケース1の
外表面を強制冷却するようにすると、より冷却効率が高
い放熱効果を期待することができる。
【0039】また、通気ダクト14により空気が導入さ
れる変圧器ケース1の外表面に、放熱フィン15を形成
することにより、さらに高い冷却効率で放熱することが
できる(図5参照)。
れる変圧器ケース1の外表面に、放熱フィン15を形成
することにより、さらに高い冷却効率で放熱することが
できる(図5参照)。
【0040】なお、放熱体7としては、実施の形態2で
説明した放熱体11を用いることもでき、また、放熱フ
ィン15の代わりに板状のヒートパイプを用いると変圧
器ケース1の外表面における冷却をより均一に行うこと
ができる。
説明した放熱体11を用いることもでき、また、放熱フ
ィン15の代わりに板状のヒートパイプを用いると変圧
器ケース1の外表面における冷却をより均一に行うこと
ができる。
【0041】上記の構成において、通気ダクト14、放
熱フィン15および板状ヒートパイプによる冷却効果
を、コイル巻線部を有する変圧器本体2における温度上
昇の度合として評価すると表1に示す通りである。
熱フィン15および板状ヒートパイプによる冷却効果
を、コイル巻線部を有する変圧器本体2における温度上
昇の度合として評価すると表1に示す通りである。
【0042】
【表1】
【0043】表1で明かなように、通気ダクト14、お
よび放熱フィン15あるいは板状ヒートパイプを取り付
けた場合は、変圧器本体2の温度上昇が少なく、冷却効
果が発揮される。
よび放熱フィン15あるいは板状ヒートパイプを取り付
けた場合は、変圧器本体2の温度上昇が少なく、冷却効
果が発揮される。
【0044】以上のように、変圧器本体2において発生
した熱エネルギーは放熱体7で放散され、放熱体7より
吹きだした空気は、冷却ファン9によって通気ダクト1
4を介して変圧器ケース1の外表面に導入されてこれを
冷却するので、高い効率で冷却できる。また、空気が導
入される変圧器ケース1の外表面に放熱フィン15ある
いは板状ヒートパイプを取り付けるとより冷却効果が向
上する。
した熱エネルギーは放熱体7で放散され、放熱体7より
吹きだした空気は、冷却ファン9によって通気ダクト1
4を介して変圧器ケース1の外表面に導入されてこれを
冷却するので、高い効率で冷却できる。また、空気が導
入される変圧器ケース1の外表面に放熱フィン15ある
いは板状ヒートパイプを取り付けるとより冷却効果が向
上する。
【0045】(実施の形態4)絶縁油入変圧装置の構成
模式図を示す図6において、16は上面に一段低い段部
17を形成した変圧器ケース、18は集熱体4、ヒート
パイプ5および放熱体7ならびにこの放熱体7に対向さ
せた冷却ファン9を備えた冷却ユニットで、変圧器ケー
ス1の外側に突出して位置する放熱体7および冷却ファ
ン9の部分が段部17に位置するように取り付けてい
る。
模式図を示す図6において、16は上面に一段低い段部
17を形成した変圧器ケース、18は集熱体4、ヒート
パイプ5および放熱体7ならびにこの放熱体7に対向さ
せた冷却ファン9を備えた冷却ユニットで、変圧器ケー
ス1の外側に突出して位置する放熱体7および冷却ファ
ン9の部分が段部17に位置するように取り付けてい
る。
【0046】この場合、冷却ユニット18の変圧器ケー
ス16の内側に位置する集熱体4と変圧器本体2とは並
列に配置されるので、集熱体4と変圧器絶縁油3との接
触面積が増大して冷却効果がより向上する。特に、変圧
器の高さが規定されている場合、変圧器ケース16の外
側に位置する冷却ユニット18が変圧器全体より突出す
ることがなく効果的である。
ス16の内側に位置する集熱体4と変圧器本体2とは並
列に配置されるので、集熱体4と変圧器絶縁油3との接
触面積が増大して冷却効果がより向上する。特に、変圧
器の高さが規定されている場合、変圧器ケース16の外
側に位置する冷却ユニット18が変圧器全体より突出す
ることがなく効果的である。
【0047】例えば、高さが300mm、表面積が0.
54m2の板状の集熱体4を用い、段部17を形成した
変圧器ケース16を用い、集熱体4と変圧器本体2とを
並列に配置した場合(A)と、同じ大きさの集熱体4を
用い、高さが変圧器ケース16と同じ変圧器ケース1を
用い、変圧器本体2の上部に集熱体4を配置した場合
(B)との冷却ユニット18の放熱特性を比較すると表
2に示す通りである。なお、集熱体4と変圧器絶縁油3
との接触高さは、前者の場合(A)が270mm、後者
の場合(B)が180mmであった。
54m2の板状の集熱体4を用い、段部17を形成した
変圧器ケース16を用い、集熱体4と変圧器本体2とを
並列に配置した場合(A)と、同じ大きさの集熱体4を
用い、高さが変圧器ケース16と同じ変圧器ケース1を
用い、変圧器本体2の上部に集熱体4を配置した場合
(B)との冷却ユニット18の放熱特性を比較すると表
2に示す通りである。なお、集熱体4と変圧器絶縁油3
との接触高さは、前者の場合(A)が270mm、後者
の場合(B)が180mmであった。
【0048】
【表2】
【0049】表2から明かなように、集熱体4と変圧器
絶縁油3との接触面積を増大させることにより、冷却ユ
ニット18の放熱効率が向上して優れた冷却効果を発揮
する。
絶縁油3との接触面積を増大させることにより、冷却ユ
ニット18の放熱効率が向上して優れた冷却効果を発揮
する。
【0050】また、段部17の高さは、変圧器絶縁油3
の油面から50mm以下が効果的であることも確認され
た。
の油面から50mm以下が効果的であることも確認され
た。
【0051】なお、放熱体7としては、実施の形態2で
説明した放熱体11を用いることもできる。
説明した放熱体11を用いることもできる。
【0052】以上の実施の形態で説明した変圧装置は、
受配電設備に装着すると効果的であり、また、変圧装置
については、絶縁油入変圧装置の場合について説明した
が、ガス絶縁変圧装置のように流体により電気絶縁をす
る変圧装置には適用することができる。
受配電設備に装着すると効果的であり、また、変圧装置
については、絶縁油入変圧装置の場合について説明した
が、ガス絶縁変圧装置のように流体により電気絶縁をす
る変圧装置には適用することができる。
【0053】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような手段によ
り、電気絶縁流体に浸漬した集熱体により集熱した変圧
器本体より発生する熱を、ヒートパイプを介して通気孔
を形成した平板からなる放熱体により放散するので、放
熱体に流れる空気の流れを均一にし、その速度を一定に
して放熱効果を高め、温度上昇が少ない変圧装置を提供
することができる。
り、電気絶縁流体に浸漬した集熱体により集熱した変圧
器本体より発生する熱を、ヒートパイプを介して通気孔
を形成した平板からなる放熱体により放散するので、放
熱体に流れる空気の流れを均一にし、その速度を一定に
して放熱効果を高め、温度上昇が少ない変圧装置を提供
することができる。
【図1】本発明の実施の形態1における絶縁油入変圧装
置の構成模式図
置の構成模式図
【図2】同絶縁油入変圧装置が備えている冷却ユニット
の上面図
の上面図
【図3】本発明の実施の形態2における絶縁油入変圧装
置の構成模式図
置の構成模式図
【図4】本発明の実施の形態3における絶縁油入変圧装
置の構成模式図
置の構成模式図
【図5】本発明の実施の形態3における絶縁油入変圧装
置の他の変形例を示す構成模式図
置の他の変形例を示す構成模式図
【図6】本発明の実施の形態4における絶縁油入変圧装
置の構成模式図
置の構成模式図
【図7】従来における絶縁油入変圧装置の構成模式図
1,16 変圧器ケース 2 変圧器本体 3 変圧器絶縁油 4 集熱体 5 ヒートパイプ 6 平板 7,11 放熱体 8,13,18 冷却ユニット 9 冷却ファン 10 通気孔 12 網板 14 通気ダクト 15 放熱フィン 17 段部
Claims (13)
- 【請求項1】 ヒートパイプと、通気孔を設けた平板か
らなる放熱体と、集熱体とを有する冷却ユニットを備え
る変圧装置。 - 【請求項2】 通気孔を設けた放熱体が網状の平板であ
る請求項1記載の変圧装置。 - 【請求項3】 通気孔の開口面積が放熱体面積の3〜3
0%である請求項1もしくは2記載の変圧装置。 - 【請求項4】 冷却ユニットに対向する冷却ファンを設
けた請求項1もしくは2記載の変圧装置。 - 【請求項5】 冷却ユニットの空気吹き出し側に冷却フ
ァンを設けた請求項1記載の変圧装置。 - 【請求項6】 ヒートパイプと、通気孔を設けた放熱体
と、集熱体とを有する冷却ユニットを備え、この冷却ユ
ニットの空気吹き出し側に、空気を変圧器ケースの外表
面に導入する通気ダクトを設けた変圧装置。 - 【請求項7】 通気ダクトに冷却ファンを配設した請求
項6記載の変圧装置。 - 【請求項8】 空気が導入される変圧器ケースの外表面
に、放熱フィンを形成した請求項6記載の変圧装置。 - 【請求項9】 空気が導入される変圧器ケースの外表面
に、板状ヒートパイプを配設した請求項6記載の変圧装
置。 - 【請求項10】 ヒートパイプと、通気孔を設けた放熱
体と、集熱体とを有する冷却ユニットを、変圧器本体お
よび電気絶縁流体を収納した変圧器ケースに取り付け、
前記集熱体は電気絶縁流体内に浸漬した変圧装置。 - 【請求項11】 集熱体を変圧器本体の上方に位置させ
た請求項10記載の変圧装置。 - 【請求項12】 集熱体を変圧器本体と並列に位置させ
た請求項10記載の変圧装置。 - 【請求項13】 変圧器ケースの上面に段部を形成し、
この段部に冷却ユニットを取り付け、この冷却ユニット
の集熱体は変圧器本体と並列に位置させた請求項10記
載の変圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07302144A JP3138852B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 変圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07302144A JP3138852B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 変圧装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09120918A true JPH09120918A (ja) | 1997-05-06 |
JP3138852B2 JP3138852B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=17905441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07302144A Expired - Fee Related JP3138852B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 変圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3138852B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030062519A (ko) * | 2002-01-17 | 2003-07-28 | 정기영 | 변압기의 냉각장치 |
JP2006353014A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 配電機材 |
KR100829820B1 (ko) * | 2006-11-07 | 2008-05-19 | 이천 | 변압기용 히트파이프 |
KR100947261B1 (ko) * | 2009-08-04 | 2010-03-11 | 주식회사 케이디파워 | 주상 변압기 |
KR100947260B1 (ko) * | 2009-01-14 | 2010-03-11 | 주식회사 케이디파워 | 몰드 변압기 및 그의 냉각장치 설치방법 |
KR100957804B1 (ko) * | 2009-01-14 | 2010-05-13 | 주식회사 케이디파워 | 변압기 |
US20110303389A1 (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Helgesen Design Services, Llc | Fluid storage tank having active integrated cooling |
JP2012114466A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | ヒートパイプ式冷却器 |
CN102903516A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 陕西合容电气电容器有限公司 | 一种用于含油电器的内调式绝缘油补偿器 |
WO2019092909A1 (ja) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 株式会社日立産機システム | 油入変圧器 |
CN111261382A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-09 | 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 | 一种冷却系统及电力变压器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108305749A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-20 | 倪惠芳 | 一种航空航天用变压器冷却装置 |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP07302144A patent/JP3138852B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100947261B1 (ko) * | 2009-08-04 | 2010-03-11 | 주식회사 케이디파워 | 주상 변압기 |
US20110303389A1 (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Helgesen Design Services, Llc | Fluid storage tank having active integrated cooling |
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JP2012114466A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | ヒートパイプ式冷却器 |
CN102903516A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 陕西合容电气电容器有限公司 | 一种用于含油电器的内调式绝缘油补偿器 |
WO2019092909A1 (ja) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 株式会社日立産機システム | 油入変圧器 |
CN111261382A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-09 | 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 | 一种冷却系统及电力变压器 |
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JP3138852B2 (ja) | 2001-02-26 |
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