JPH09134823A

JPH09134823A - 車両用変圧器

Info

Publication number: JPH09134823A
Application number: JP7288997A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Furukoshi; 郁夫古越; Toshichika Yasuda; 寿親安田; Masaharu Umeda; 正晴梅田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線中の冷却油道における絶縁油の流れをス
ムーズにして、巻線温度を平均的に抑え、小形、軽量
化、並びにコストの低廉化を達成できるようにする。【解決手段】鉄心２２の脚部の外周に低圧巻線２４
を、低圧巻線２４の外周に高圧巻線２５をそれぞれ巻回
すると共に、その各巻回間に冷却油道２７〜３０を形成
することによって中身２１を構成し、この中身２１を、
タンク３１内に、上記冷却油道２７〜３０がタンク３１
の底面と平行になるように配置して、冷却油道２７〜３
０が絶縁油３９の流れる方向に沿って直線的に形成され
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷却方式を送油風冷
式とした車両用変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新幹線等の鉄道車両は、できるだ
け速く、多くの量を輸送する要求が強くなり、ために、
車両本体及び付属機器の小形、軽量化が必要となってき
ている。その付属機器の中でも、特に重量の大きい車両
用変圧器に対しては、大容量化する一方で、大幅な小
形、軽量化の要求が強い。この車両用変圧器において
は、従来より、冷却方式に特性の良い送油風冷式を採用
しており、更に、変圧器中身がタンクに充分にフィット
するフォームフィット構造を採ることにより、小形、軽
量化を図っている。

【０００３】図１３はこの従来の車両用変圧器の中身１
を示している。この中身１は、積層三脚鉄心２の中央脚
部３の外周に、巻線４を配設したものである。巻線４
は、図１４に示すように平角線あるいは丸線の導体を角
板状に巻回した単位コイル５と、図１５に示すように冷
却油道確保のためのスペーサ６を多数貼付した絶縁板７
とを交互に積み上げて構成されており、表示しないが高
圧巻線と低圧巻線とを交互に有している。

【０００４】図１６は上述の中身１を収納したタンク８
を示している。このタンク８は形状を中身１の外形に合
わせており、中身１との間に冷却油道９として機能する
間隙を有するものの、該中身１と充分フィットするよう
に、その間隙をできるだけ小さくしている。中身１の巻
線４には単位コイル５の各間にそれぞれスペーサ６で確
保した冷却油道１０が存している。

【０００５】図１７は車両用変圧器の冷却装置（送油風
冷式）を概略的に示しており、タンク８の出口部１１に
電動送油ポンプ１２が接続され、電動送油ポンプ１２に
は送風機１３を有する放熱器１４が、そして、放熱器１
４にはタンク８の入口部１５がそれぞれ接続されて、そ
の系路の全部（タンク８内を含む）に絶縁油（特にはシ
リコーン油）１６（図１６参照）が充填されている。

【０００６】この構成で、電動送油ポンプ１２を作動さ
せることにより、タンク８内の中身１が発した熱を帯び
た絶縁油１６が、放熱器１４に送られて送風機１３から
吹き付けられる風により冷却され、その後にタンク８内
に送り戻されるもので、タンク８内では、中身１の巻線
４中の各冷却油道１０と、タンク８と中身１との間に冷
却油道９とを、絶縁油１６が図１６に矢印で示すごとく
流され、中身１を冷却する。

【０００７】ここで、中身１の巻線４中の各冷却油道１
０を形成したスペーサ６の配置は、冷却特性のみなら
ず、電磁機械力、及び絶縁特性をも考慮して決定するた
め、図１５に示したように非常に複雑なものとなってい
る。又、絶縁油１６が巻線４以外の不必要な部分に流れ
ることのないように、単位コイル５の外側及び内側には
図１８及び図１９に示すように断面コ字形の絶縁物１
７，１８を設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図２０は中身１の巻線
４中の各冷却油道１０における絶縁油１６の流れを矢印
で示している。前述のように、冷却油道１０について
は、スペーサ６の配置が非常に複雑であるため、絶縁油
１６の流れによどみ１９を生じることが避けられず、そ
の部分の伝熱が悪くなり、巻線温度が高くなる。巻線温
度は規格やそこに使用している絶縁材等の耐熱性からあ
る温度に抑えなければならないが、巻線の中で一部でも
高いところがあれば、たとえ他の部分の巻線温度が低く
ても、その高いところの温度を対象に巻線温度が抑えら
れることになり、巻線の断面積を全体に大きくせざるを
得ないなど、小形、軽量化の妨げとなっていた。更に、
絶縁板７にスペーサ６を複雑に配置する取付けや、単位
コイル５の外側及び内側への絶縁物１７，１８の取付け
の面倒もあり、コスト高となっていた。

【０００９】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、中身の巻線中の冷却油道に
おける絶縁油の流れをスムーズにして、巻線温度を平均
的に抑えることができ、小形、軽量化、並びにコストの
低廉化を所望に達成することのできる車両用変圧器を提
供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両用変圧器においては、第１に、冷却方
式を送油風冷式としたものにおいて、鉄心の脚部の外周
に低圧巻線を、低圧巻線の外周に高圧巻線をそれぞれ巻
回すると共に、その各巻回間に冷却油道を形成すること
によって中身を構成し、この中身を、タンク内に、前記
冷却油道がタンクの底面と平行になるように配置して成
ることを特徴とする。

【００１１】この第１の手段によれば、中身の巻線中の
冷却油道が絶縁油の流れる方向に沿って直線的に形成さ
れるため、流体抵抗が小さくなる。この結果、絶縁油の
流れがスムーズになって、流量が多くなり、巻線の冷却
効果が全体に向上する。よって、巻線を小形化でき、そ
れに応じて、鉄心も小形化できるもので、これらによっ
て更に、発生損失の低減ができ、送油ポンプ及び放熱
器、送風機も小形化できて、総じて、車両用変圧器全体
として小形、軽量化できる。しかも、この場合、複雑な
冷却油道の形成や特別の絶縁物の取付け等も不必要にで
きる。

【００１２】本発明の車両用変圧器においては、第２
に、冷却油道を、低圧巻線及び高圧巻線の各巻回間にダ
クトピースを間隔を違えて挟設することにより形成した
ことを特徴とする。この第２の手段によれば、冷却油道
の流体抵抗を、該当する部分の絶縁性と発熱量とに応じ
有効且つ適切に設定できて、結果的に同等にでき、巻線
の冷却効果を更に均一にできて、一層の小形、軽量化が
できる。

【００１３】本発明の車両用変圧器においては、第３
に、低圧巻線をシート状の導体で構成したことを特徴と
する。この第３の手段によれば、冷却油道の表面が平滑
となって、絶縁油の流れを更にスムーズにできると共
に、短絡時の機械力も巻線の軸方向には出なくなって、
巻線の軸方向の支持が簡素になることから、絶縁油の巻
線入口部付近での乱れもなくなり、よって、この場合に
も、巻線の冷却効果を更に均一にできて、一層の小形、
軽量化ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につ
き、図１及び図２を参照して説明する。まず図２には車
両用変圧器の中身２１を示している。この中身２１は、
積層三脚鉄心２２の中央脚部２３の外周に、低圧巻線２
４を角筒状に巻回し、更に、その低圧巻線２４の外周に
高圧巻線２５を角筒状に巻回して単相仕様に構成してい
る。この場合、鉄心２２と低圧巻線２４との間、低圧巻
線２４の巻回間、低圧巻線２４と高圧巻線２５との間、
及び高圧巻線２５の巻回間には、それぞれ複数個のダク
トピース２６を間隔を違えて挟み込むことにより、冷却
油道２７，２８，２９，３０を形成している。

【００１５】これに対して、図１には上述の中身２１を
横置き状態に収納したタンク３１を示している。このタ
ンク３１は形状を中身２１の外形に合わせており、中身
２１との間に間隔片３２，３３を配置する間隙を有する
ものの、中身２１と充分フィットするように、その間隙
をできるだけ小さくしている。又、このタンク３１の対
向する側壁の一方側（図中左側側壁）の上部には油入口
３４を形成しており、他方側（図中右側側壁）の下部に
は油出口３５を形成している。

【００１６】タンク３１内においては、横置き状態に収
納した中身２１の鉄心２２の継鉄部を締付けると共に鉄
心２２をタンク３１に固定する鉄心支持部材３６を、上
述の対向する側壁の一方側と他方側の各内面に取付けて
おり、それによる支持状態で、タンク３１の底面に配置
した前述の間隔片３２により、中身２１の高圧巻線２５
とタンク３１との間の絶縁をすると共に巻線重量を支
え、もって、中身２１を前記冷却油道２７〜３０がタン
ク３１の底面と平行になるように配置している。なお、
タンク３１の内上面に配置した前述の間隔片３３は、中
身３１の高圧巻線２５とタンク３１との間の絶縁をする
と共に車両振動による巻線の振れを抑えるものである。

【００１７】中身２１の低圧巻線２４は全長が高圧巻線
２５の全長にほゞ等しいシート状の導体３７で構成して
おり、高圧巻線２５は平角線あるいは丸線の導体３８で
構成している。

【００１８】又、タンク３１の前記油出口３５には電動
送油ポンプ（図示せず）を接続しており、この電動送油
ポンプに送風機を有する放熱器（これらも図示せず）を
接続し、放熱器にタンク３１の油入口３４を接続して、
その系路の全部（タンク３１内を含む）に絶縁油（特に
はシリコーン油）３９を充填している。

【００１９】次に、上記構成のものの作用を述べる。電
動送油ポンプが作動状態にあるとき、タンク３１内の中
身２１が発した熱を帯びた絶縁油３９は、放熱器に送ら
れて送風機から吹き付けられる風により冷却され、その
後にタンク３１内に送り戻される。タンク３１内では、
絶縁油３９は、最初に中身２１の鉄心２２の継鉄部の比
較的広い容積部で均圧化されるため、巻線部の冷却油道
２７〜３０の全部にほゞ均一に流入する。この場合、冷
却油道２７〜３０は絶縁油３９の流れる方向に沿って直
線的に形成されているため、流体抵抗は小さい。

【００２０】ここで、流路の抵抗は、流路の断面積や長
さで決定される摩擦抵抗に、流路の曲がりや拡縮など変
化による抵抗が加わった値となる。流路の変化による抵
抗Ｐ1 は、流路の変化による係数をζ、流速をＶとする
と、次式で求められる。Ｐ1 ＝Σζ×Ｖ^２

【００２１】従って、流路の曲がりや拡縮の数が多くな
ると、それだけΣζの値が大きくなり、流路の変化によ
る抵抗Ｐ1 が大きくなるから、抵抗を小さくするために
は流路変化の数を小さくする必要がある。しかるに、従
来の冷却油道１０は複雑で、流路変化の数が多いため、
抵抗が大きくなっていた。これに対して、上記構成のも
のの冷却油道２７〜３０は直線的で、変化がないため、
抵抗は小さくなる。

【００２２】この結果、絶縁油３９の流れがスムーズに
なって、流量が多くなり、巻線２４，２５の冷却効果が
全体に向上する。よって、巻線２４，２５の温度上昇を
抑えるべく巻線２４，２５の断面積を全体に大きくする
必要もなくなって、巻線２４，２５を小形化でき、それ
に応じて、鉄心２２も小形化できる。そして、更にそれ
らによって、発生損失の低減ができるので、温度上昇を
更に少なくでき、よって、送油ポンプ及び放熱器、送風
機も小形化できて、総じて、車両用変圧器全体として小
形、軽量化を充分に達成することができる。しかも、こ
の場合、従来のもののような複雑な冷却油道１０の形成
や特別の絶縁物１７，１８の取付け等も不必要にできる
もので、それらの面倒から解放されることにより、コス
トの低廉化も所望に達成することができる。

【００２３】ところで、巻線２４，２５の発熱量は冷却
油道２７〜３０ごとに異なる。このため、その冷却油道
２７〜３０ごとに必要な熱伝達率が決まり、冷却油道２
７〜３０の必要高さ（縦幅）も決まる。一方、その必要
高さは絶縁的な面からも決められるものであり、従っ
て、各冷却油道２７〜３０の高さはそれぞれ異なってく
ることになる。冷却油道２７〜３０の高さが不均一であ
ると、冷却油道２７〜３０の長さはほゞ同じであるか
ら、各冷却油道２７〜３０の流体抵抗が異なってくる。
そうすると、絶縁的に高さを大きくした冷却油道にほと
んどの絶縁油３９が流れてしまい、他の冷却油道には絶
縁油３９があまり流れなくなるという好ましくない状況
になってしまう。これに対して、上記構成のものでは、
冷却油道２７〜３０を形成しているダクトピース２６の
間隔を変えることで調整することができる。

【００２４】この場合、流路の摩擦抵抗Ｐ2 は、流路の
半径をＲ、長さをＬ、流速をＶ、係数をΨとすると、次
式で求められる。Ｐ2 ＝Ψ×Ｌ×Ｖ^２／Ｒ

【００２５】ここで、半径Ｒは本発明のような矩形流路
の場合、一般に水力半径でもって評価される。水力半径
は流路の断面積を流路の周長で割ったものの２倍で、短
辺をａ、長辺をｂとすると、水力半径Ｒe は、Ｒe ＝２×ａ×ｂ／（２ａ＋２ｂ）となる。例えば、ａ＝１、ｂ＝４とした場合のＲe は
０．８となるが、ａ＝１、ｂ＝２とした場合のＲe は
０．６６となり、小さくなる。すなわち、短辺（高さ）
ａが一定でも、長辺（横幅）ｂを変えることによって、
流路の半径を変えたことになり、流体抵抗を変えること
が可能になる。このように、熱的と絶縁的に決めた冷却
油道２７〜３０の高さに対し、ダクトピース２６の間隔
を変えることによって、各冷却油道２７〜３０の流体抵
抗を同等にし、各冷却油道２７〜３０の絶縁油３９の流
量を最適になすことができる。よって、巻線２４，２５
の冷却効果を更に均一化できて、一層の小形、軽量化で
きる。

【００２６】そして更に、上記構成のものでは、低圧巻
線２４にシート状の導体３７を使用している。これに対
して、低圧巻線２４に平角線あるいは丸線の導体を使用
した場合、線自体の形状と張力との差により、冷却油道
２７，２８の表面には凹凸が生じる。冷却油道２７，２
８の表面が平滑でないと、前述の流体抵抗Ｐ2 を求める
式の係数Ψの値に影響し、表面が荒くなるほど、その係
数Ψの値が大きくなる。表面荒さを含めた係数Ψの値を
求める式は種々発表されているが、一般的には凹凸の高
さをεとすると、Ｒ／εの関数で求められる。従って、
水力半径の小さい冷却油道ほど、表面荒さの影響が大き
くなり、巻線を小さくするために冷却油道を小さくする
のが得策である。しかし、表面が荒いと、冷却油道を小
さくした以上に流体抵抗が大きくなり、大きな揚程の送
油ポンプが必要になり、結果的には、変圧器全体の小形
化に寄与しなくなる。

【００２７】その点、上記構成のものでは、低圧巻線２
４にシート状の導体３７を使用しているため、冷却油道
２７，２８の一面はシート状導体３７、他面はシート状
の絶縁物となるが、いずれもシート状であり、その表面
は平滑であるから、流体抵抗が小さい。よって、絶縁油
の流れを更にスムーズにでき、大きな揚程の送油ポンプ
を必要ともせずに、巻線の小形化に一層大きく寄与でき
る。

【００２８】加えて、短絡時に発生する機械力は、平角
線導体の場合、巻線の軸方向（長さ方向）と径方向の２
方向に発生するが、シート状導体３７の場合は、軸方向
の力が出ず、径方向の力のみとなり、巻線の軸方向の支
持が簡素で良くなるため、油入口３４付近での絶縁油３
９の乱れがなくなり（流体抵抗も小さくなる）、滑らか
に巻線に流入することになり、熱的にも流体的にも有利
となる。径方向の機械力は導体が何であろうと発生する
が、シート状導体３７の場合、シート間には必ず絶縁紙
が入るため、巻線としての径方向の剛性は同一断面積の
平角線と比べてわずかではあるが大きくなり、この観点
からも有利となる。

【００２９】以上に対して、図３は本発明の第２実施例
を示す。これは、低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部
を省略して１つの外形線で描いているが、それらの詳細
は第１実施例と同様であり、この低圧巻線２４及び高圧
巻線２５を組合わせた巻線４０を、２分割して、二脚の
積層鉄心４１の両脚部に巻回し、両巻線を電気的に接続
して単相仕様としたものである。このものによると、第
１実施例の効果に加えて、巻線４０を２分割しているた
め、各巻線の容量は１／２となり、それを巻線導体のサ
イズを小さくすることで対応することにより、１つの巻
線の径方向サイズが小さくなる。これによって、変圧器
全体としての高さ寸法を小さくでき、小形化できる効果
を奏する。

【００３０】図４は本発明の第３実施例を示す。これも
図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部を省
略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２４及
び高圧巻線２５を組合わせた巻線４２を、４分割して、
四脚の積層鉄心４３の全脚部に巻回し、各巻線を電気的
に接続して単相仕様としたものである。このものによる
と、第１実施例の効果に加えて、巻線４２を４分割して
いるため、各巻線の容量は１／４となり、それを巻線導
体のサイズを小さくすることと、鉄心４３の積圧を小さ
くすることで対応することにより、変圧器全体としての
高さ寸法を更に小さくでき、小形化できる効果を奏す
る。なお、この場合、鉄心４３は脚部を４個より多く有
していて、その各脚部に巻線４２を分割して巻回してい
ても良い。

【００３１】たゞし、この場合、全体の幅は大きく、重
量も第１実施例のものに比べて大きくなる。しかしなが
ら、変圧器を車体に取付けたとき、第１実施例や第２実
施例のものでは、車体の一部に変圧器の重量が集中的に
加わるため、車体のビーム強度を上げなければならない
のに対し、本構成のものでは、広い面積で車体のビーム
に取付けることができるので、変圧器重量が分散してビ
ームに加わるようになり、ビーム強度を上げる必要がな
いので、車両の軽量化を図ることができる。

【００３２】図５は本発明の第４実施例を示す。これも
図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部を省
略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２４及
び高圧巻線２５を組合わせた巻線４４を、三脚の積層鉄
心４５の全脚部にそれぞれ巻回して、三相仕様としたも
のである。この三相の車両用変圧器においても、基本的
に第１実施例同様の作用効果を得ることができる。

【００３３】図６は本発明の第５実施例を示す。これも
図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部を省
略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２４及
び高圧巻線２５を組合わせた巻線４６を、五脚の積層鉄
心４７の中央側の３脚部にそれぞれ巻回して、三相仕様
としたものである。このものによると、第４実施例のも
のに比べて、鉄心４７の継鉄部の幅が小さくなり、中身
の巻線軸方向の寸法が小さくなるから、変圧器の巻線軸
方向の寸法を小さくしたいときに有利である。

【００３４】図７は本発明の第６実施例を示す。これも
図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部を省
略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２４及
び高圧巻線２５を組合わせた巻線４８を、巻鉄心４９と
組合わせて、単相仕様としたものである。

【００３５】本発明の場合、鉄心を横置きにするため、
鉄心の脚部は走行する車両の上下振動の加速度により大
きな力を受ける（車両の振動は上下方向が最も大き
い）。積層鉄心の場合、この力を積層方向に受けること
になる。鉄心の積層方向は締付けられているものの、鋼
板幅方向に比べて剛性は小さく、振動の加速度に耐える
ためには鉄心面に補強を当てなければならない。

【００３６】これに対して、上述のように鉄心を巻鉄心
４９とすることにより、剛性の大きい鋼帯幅方向が振動
の方向と一致し、補強を当てる必要がなくなるから、軽
量化が可能となる。又、鉄心に補強を当てれば、巻線４
８の巻回寸法が大きくなり、重量も重くなるが、巻鉄心
４９とすることによってそれを回避できるので、より軽
量で小形の変圧器とすることができる。

【００３７】図８は本発明の第７実施例を示す。これ
は、低圧巻線５０を高圧巻線２５と同じ平角線あるいは
丸線の導体５１で構成したものである。このようにする
ことによって、低圧巻線２４をシート状の導体３７で構
成したもの特有の、冷却油道の表面を平滑にでき、且つ
短絡時の機械力が巻線の軸方向には出ないようにできる
という効果が得られなくなるものの、そのほかの特に基
本的効果は第１実施例同様に得ることができる。

【００３８】図９は本発明の第８実施例を示す。これ
は、低圧巻線２４及び高圧巻線２５のほかに三次巻線５
２を具え、この三次巻線５２を低圧巻線２４の内側に巻
回したものである。三次巻線５２と鉄心５３との間、及
び三次巻線５２と低圧巻線２４との間にはそれぞれ冷却
油道５４，５５を形成している。又、三次巻線５２はシ
ート状の導体で構成している。このものでは、三次巻線
５２が増えたのみで、後は変わるものではないから、こ
のように三次巻線５２を有するものでも、第１実施例同
様の効果を得ることができる。なお、この場合、三次巻
線５２のほかに四次巻線等をも具え、更にそれらを低圧
巻線２４の外側に巻回するようにしても良い。

【００３９】図１０は本発明の第９実施例を示す。これ
も図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部を
省略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２４
及び高圧巻線２５を組合わせた巻線５６を、三脚の積層
鉄心５７の中央脚部に巻回して中身５８を構成し、この
中身５８を９０度角回転させて鉄心５７の積層面がタン
ク（図示せず）の底面と対抗するように配置したもので
ある。このものによると、第１実施例のものに比べて高
さが大きくなるため、鉄心５７の積圧を大きくして高さ
を低くする必要があるが、鉄心５７の剛性の大きい方向
が上下方向となり、第６実施例の巻鉄心４９と同様に鉄
心５７の継鉄部に補強を施す必要がなくなるから、結果
的に小形、軽量化ができる。

【００４０】図１１は本発明の第１０実施例を示す。こ
れも図３と同様に低圧巻線２４及び高圧巻線２５の細部
を省略して１つの外形線で描いている。この低圧巻線２
４及び高圧巻線２５を組合わせた巻線５９を、二脚の積
層鉄心６０の両脚部に巻回して中身６１を構成し、この
中身６１を２個具え、この２個の中身６１を電気的に接
続して、１個のタンク（図示せず）内に配置したもので
ある。このものによると、中身６１の各容量は１／２で
良いもので、これを１個のタンク内に配置するため、重
量は多少大きくなるものの、第３実施例同様に高さを小
さくでき、車両の軽量化ができる。更に、この場合、中
身６１をタンクに２個以上、例えば３個配置して三相仕
様にしたり、４個配置して一段と高さの小さい単相の変
圧器としたりできるなど、要求される仕様に応じて自由
に対応できる効果を有する。

【００４１】図１２は本発明の第１１実施例を示す。こ
れは、低圧巻線６２及び高圧巻線６３をそれぞれ角筒状
ではなく多重円筒巻線にて円筒状に巻回したものであ
る。このものによると、変圧器としての高さは多少大き
くなるが、巻線６２，６３の各短絡強度を向上させ得る
と共に、巻線の巻回作業が容易になり、且つ冷却油道の
表面も角筒状巻線に比べて良好となり、シート状導体で
なくても良好な冷却油道が形成される効果を得ることが
できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおりのもので、
下記の効果を奏する。請求項１の車両用変圧器によれ
ば、中身の巻線中の冷却油道における絶縁油の流れをス
ムーズにできて、巻線の冷却効果を全体に向上させ得る
から、巻線を小形化でき、それに応じて、鉄心も小形化
できるので、更に発生損失の低減ができ、送油ポンプ及
び放熱器、送風機の小形化ができて、総じて、車両用変
圧器全体として小形、軽量化できる。又、複雑な冷却油
道の形成や特別の絶縁物の取付け等も不必要にできるの
で、コストの低廉化も所望に達成することができる。

【００４３】請求項２の車両用変圧器によれば、変圧器
全体としての高さ寸法を小さくすることができる。請求
項３の車両用変圧器によれば、変圧器全体としての高さ
寸法を更に小さくすることができる。請求項４の車両用
変圧器によれば、三相の車両用変圧器においても、基本
的に請求項１の車両用変圧器と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００４４】請求項５の車両用変圧器によれば、中身の
巻線軸方向の寸法を小さくできて、変圧器としても巻線
軸方向の寸法を小さくすることができる。請求項６の車
両用変圧器によれば、鉄心に補強を施す必要がなくなっ
て、軽量化ができる。請求項７の車両用変圧器によれ
ば、三次，四次等の巻線を有するものでも、請求項１の
車両用変圧器と同様の効果を得ることができる。

【００４５】請求項８の車両用変圧器によれば、請求項
６の車両用変圧器同様に鉄心に補強を施す必要がなくな
って、軽量化ができる。請求項９の車両用変圧器によれ
ば、請求項３の車両用変圧器同様に高さを小さくでき、
車両の軽量化ができると共に、三相仕様にしたり、一段
と高さの小さい単相の変圧器にしたりできるなど、要求
される仕様に応じて自由に対応することができる。

【００４６】請求項１０の車両用変圧器によれば、巻線
の短絡強度を向上させ得ると共に、巻線の巻回作業を容
易にでき、且つ冷却油道の表面も角筒状巻線に比べて良
好にすることができる。請求項１１の車両用変圧器によ
れば、冷却油道の流体抵抗を、該当する部分の絶縁性と
発熱量とに応じ有効且つ適切に設定できて、結果的に同
等にでき、巻線の冷却効果を更に均一にできて、一層の
小形、軽量化ができる。

【００４７】請求項１２の車両用変圧器によれば、冷却
油道の表面が平滑となって、絶縁油の流れを更にスムー
ズにできると共に、短絡時の機械力も巻線の軸方向には
出なくなって、巻線の軸方向の支持を簡素にでき、よっ
て、絶縁油の巻線入口部付近での乱れもなくし得て、巻
線の冷却効果を更に均一にでき、一層の小形、軽量化が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体の縦断面図

【図２】中身単体の斜視図

【図３】本発明の第２実施例を示す図２相当概略図

【図４】本発明の第３実施例を示す図３相当図

【図５】本発明の第４実施例を示す図３相当図

【図６】本発明の第５実施例を示す図３相当図

【図７】本発明の第６実施例を示す図３相当図

【図８】本発明の第７実施例を示す図１部分相当図

【図９】本発明の第８実施例を示す図１部分相当図

【図１０】本発明の第９実施例を示す図３相当図

【図１１】本発明の第１０実施例を示す図３相当図

【図１２】本発明の第１１実施例を示す図２相当図

【図１３】従来例を示す図２相当図

【図１４】単位コイルの斜視図

【図１５】絶縁板の斜視図

【図１６】図１相当図

【図１７】冷却装置全体の概略構成図

【図１８】絶縁物を取付けた単位コイルの斜視図

【図１９】図１８のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図２０】絶縁油の流れを示す絶縁板（冷却油道）の平
面図

【符号の説明】

２１は中身、２２は鉄心、２４は低圧巻線、２５は高圧
巻線、２６はダクトピース、２７〜３０は冷却油道、３
１はタンク、３７はシート状の導体、３９は絶縁油、４
０は巻線、４１は二脚の鉄心、４２は巻線、４３は四脚
の鉄心、４４は巻線、４５は三脚の鉄心、４６は巻線、
４７は五脚の鉄心、４９は巻鉄心、５２は三次巻線、５
６は巻線、５７は三脚の積層鉄心、５８は中身、６１は
中身、６２は低圧巻線、６３は高圧巻線を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却方式を送油風冷式としたものにおい
て、鉄心の脚部の外周に低圧巻線を、低圧巻線の外周に
高圧巻線をそれぞれ巻回すると共に、その各巻回間に冷
却油道を形成することによって中身を構成し、この中身
を、タンク内に、前記冷却油道がタンクの底面と平行に
なるように配置して成ることを特徴とする車両用変圧
器。
【請求項２】鉄心が脚部を２個有し、その各脚部に低
圧及び高圧の各巻線を分割して巻回したことを特徴とす
る請求項１記載の車両用変圧器。
【請求項３】鉄心が脚部を４個以上有し、その各脚部
に低圧及び高圧の各巻線を分割して巻回したことを特徴
とする請求項１記載の車両用変圧器。
【請求項４】鉄心が脚部を３個有し、その各脚部に低
圧及び高圧の各巻線をそれぞれ巻回したことを特徴とす
る請求項１記載の車両用変圧器。
【請求項５】鉄心が脚部を５個有し、その中央側の３
個の脚部に低圧及び高圧の各巻線をそれぞれ巻回したこ
とを特徴とする請求項１記載の車両用変圧器。
【請求項６】鉄心を巻鉄心としたことを特徴とする請
求項１ないし５のいずれかに記載の車両用変圧器。
【請求項７】低圧及び高圧の巻線のほかに三次，四次
等の巻線を具え、この三次，四次等の巻線を低圧巻線の
内側又は外側に巻回したことを特徴とする請求項１ない
し６のいずれかに記載の車両用変圧器。
【請求項８】鉄心が脚部を３個有しその中央の脚部に
低圧及び高圧の巻線を巻回する積層鉄心で、この鉄心の
積層面がタンクの底面と対抗するように中身を配置した
ことを特徴とする請求項１記載の車両用変圧器。
【請求項９】中身を複数個具え、この複数個の中身を
１個のタンク内に配置したことを特徴とする請求項１又
は２記載の車両用変圧器。
【請求項１０】低圧及び高圧の巻線を多重円筒巻線と
したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記
載の車両用変圧器。
【請求項１１】冷却油道を、低圧巻線及び高圧巻線の
各巻回間にダクトピースを間隔を違えて挟設することに
より形成したことを特徴とする請求項１ないし１０のい
ずれかに記載の車両用変圧器。
【請求項１２】低圧巻線をシート状の導体で構成した
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載
の車両用変圧器。