JPH09293617A - 誘導電器巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各冷却ブロック内における複数の円板巻線を
均一に冷却することができる誘導電器巻線を提供する。 【解決手段】 内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間に複
数の円板巻線３を軸方向に積み重ね、複数の水平冷却路
５、内側冷却路８及び外側冷却路９を形成する。複数の
円板巻線３ごとに内側閉塞板１０及び外側閉塞板１１を
交互に全周にわたって設け、冷却ブロックを構成する。
内側閉塞板１０は内側垂直冷却路８を閉塞し、外側閉塞
板１１は外側垂直冷却路９を閉塞する。各冷却ブロック
に、その下側の閉塞板が内側閉塞板１０の場合には外側
流量調整用絶縁板１４、外側閉塞板１１の場合には内側
流量調整用絶縁板１３を一つの水平冷却路５の全周にわ
たって配置する。外側流量調整用絶縁板１４は外側垂直
冷却路９の途中まで突出させ、内側流量調整用絶縁板１
３は内側垂直冷却路８の途中まで突出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば変圧器等に
おける誘導電器巻線に係り、特に、絶縁筒内部に円板巻
線を多数積層し絶縁流体を流入させる誘導電器巻線の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】変圧器等の誘導電器は、通常、磁束の通
路となる鉄心、磁束と鎖交する電流の通路となる巻線、
これらを絶縁する絶縁物及びこれらの相互位置や機械的
強度を保つための締付装置などによって構成されてい
る。このような誘導電器の巻線構造として一般的なもの
の一つに、円板巻線があるが、この円板巻線の一例を図
面に従って以下に説明する。すなわち、図１０及び図１
１に示すように、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、素線導体を径方向に巻回した円板状の単位円板巻線
３が、軸方向に複数段積み重ねられている。各円板巻線
３の間には、複数個の水平間隔片４が放射状に等間隔で
配置されることにより、円板巻線３の半径方向に水平冷
却路５が形成されている。

【０００３】さらに、内側絶縁筒２と円板巻線３の内周
との間には、垂直間隔片６が設けられることにより、内
側垂直冷却路８が形成されている。外側絶縁筒１と円板
巻線３の外周との間には、垂直間隔片７が設けられるこ
とにより、外側垂直冷却路９が形成されている。外側絶
縁筒１及び内側絶縁筒２には、図１２に示すように、複
数の水平冷却路５ごとに１つの冷却ブロックを構成する
ように、複数の円板巻線３ごとに、内側閉塞板１０及び
外側閉塞板１１が設けられている。この内側閉塞板１０
は内側垂直冷却路８を閉塞し、外側閉塞板１１は外側垂
直冷却路９を閉塞するものであり、内側閉塞板１０と外
側閉塞板１１とは、交互に全周にわたって設けられてい
る。

【０００４】以上のような誘導電器巻線においては、下
方から絶縁流体を強制的に流入させることにより円板巻
線３を冷却するが、絶縁流体の流入口及び流出口は各冷
却ブロック毎に反転している。このため、絶縁流体は、
水平冷却路５を流れる方向を各冷却ブロックごとに逆に
しながら上昇し、円板巻線３を冷却していく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造の誘導電器巻線においては、以下のような問
題点があった。すなわち、各冷却ブロック内における下
部流入口付近の水平冷却路５では、各冷却ブロック内に
おける上部流出口付近の水平冷却路５と比較して、絶縁
流体の流速が小さくなる。従って、図１２の破線矢印に
示すように、各水平冷却路５に分流する絶縁流体の流速
が均一とならない。なお、図１２の破線矢印の長さは流
速に比例している。このように、絶縁流体の流速が不均
一な場合、流出口付近に配置される円板巻線３に比べ
て、流入口付近に配置される円板巻線３の冷却効果が小
さくなる。

【０００６】これに対処するため、各円板巻線３ごとに
交互に内側及び外側閉塞板１０，１１を取り付け、円板
巻線３に絶縁流体がジグザグ状に流通するように構成す
ることも考えられる。しかし、このように多数の内側及
び外側閉塞板１０，１１を取り付けることは、絶縁流体
の抵抗が増大して冷却効率の低下を招くとともに、製造
コスト増につながる。

【０００７】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
各冷却ブロック内における複数の円板巻線を均一に冷却
することができる誘導電器巻線を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設
された内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒
との間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円
板巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記
円板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された
内側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒と
の間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記
内側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直
冷却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段
毎に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段
毎に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロック
の下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線におい
て、以下のような特徴を有する。

【０００９】すなわち、請求項１記載の発明は、前記冷
却ブロックの下側の閉塞物が前記内側閉塞物である場合
には前記外側垂直冷却路を部分的に狭くし、前記冷却ブ
ロックの下側の閉塞物が前記外側絶縁物である場合には
前記内側垂直冷却路を部分的に狭くする流量調整用絶縁
板が、前記冷却ブロック内における少なくとも一段の前
記水平冷却路に全周にわたって配置されていることを特
徴とする。

【００１０】以上のような請求項１記載の発明では、流
量調整用絶縁板によって、各冷却ブロック内の内側又は
外側垂直冷却路が狭められるので、各冷却ブロック上部
に流れ込む絶縁流体の量が抑制されて、各冷却ブロック
下部の絶縁流体の流量が増加する。このため、各冷却ブ
ロック下部の水平冷却路の流速は大きくなり、逆に冷却
ブロック上部の水平冷却路の流速は小さくなるので、各
水平冷却路の流速分布のばらつきを小さくすることがで
き、各冷却ブロックにおいて一様な冷却効果が得られる
ようになる。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記冷却ブロック
の下側の閉塞物が前記内側閉塞物である場合には前記外
側垂直冷却路を閉塞し、前記冷却ブロックの下側の閉塞
物が前記外側絶縁物である場合には前記内側垂直冷却路
を閉塞する流量調整用絶縁板が、前記冷却ブロック内に
おける少なくとも一段の前記水平冷却路に全周にわたっ
て配置され、前記流量調整用絶縁板における前記内側垂
直冷却路の閉塞部分及び前記外側垂直冷却路の閉塞部分
には、前記絶縁流体が流入可能な穴が少なくとも１つ形
成されていることを特徴とする。

【００１２】以上のような請求項２記載の発明では、流
量調整用絶縁板に形成された穴によって、各冷却ブロッ
ク上部に流れ込む絶縁流体の量が抑制されて、各冷却ブ
ロック下部の絶縁流体の流量が増加する。このため、各
冷却ブロック下部の水平冷却路の流速は大きくなり、逆
に冷却ブロック上部の水平冷却路の流速は小さくなるの
で、各水平冷却路の流速分布のばらつきを小さくするこ
とができ、各冷却ブロックにおいて一様な冷却効果が得
られるようになる。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記冷却ブロック
内における少なくとも一段の水平冷却路が、他の水平冷
却路よりも軸方向の幅が広く構成され、前記幅広の水平
冷却路の軸方向の幅を他の水平冷却路の軸方向の幅と同
一の幅に二分する位置に、前記内側垂直冷却路及び前記
外側垂直冷却路のいずれにも突出しない流量調整用絶縁
板が全周にわたって配置されていることを特徴とする。

【００１４】以上のような請求項３記載の発明では、冷
却ブロック内に他の水平冷却路よりも軸方向の幅が広い
水平冷却路がある場合、幅の大きい水平冷却路の方が流
路抵抗が小さいので、幅の大きい水平冷却路における絶
縁流体の流量は多くなり、幅の小さい水平冷却路におけ
る絶縁流体の流量は少なくなる。しかし、幅の大きい水
平冷却路には、その幅を他の水平冷却路の幅と同一の幅
に二分する流量調整用絶縁板が配置されているので、各
水平冷却路の幅が均一化され、流量のばらつきが小さく
なる。従って、各水平冷却路の流速分布のばらつきが小
さくなり、一様な冷却効果が得られるようになる。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記冷却ブロック
の下側の閉塞物が前記内側閉塞物である場合には前記外
側垂直冷却路を部分的に狭くし、前記冷却ブロックの下
側の閉塞物が前記外側絶縁物である場合には前記内側垂
直冷却路を部分的に狭くするように、前記冷却ブロック
内の少なくとも一段の前記円板巻線の端部が全周にわた
って突出していることを特徴とする。

【００１６】以上のような請求項４記載の発明では、突
出した円板巻線の端部によって、各冷却ブロック内の内
側又は外側垂直冷却路が狭められるので、各冷却ブロッ
ク上部に流れ込む絶縁流体の量が抑制されて、各冷却ブ
ロック下部の絶縁流体の流量が増加する。このため、各
冷却ブロック下部の水平冷却路の流速は大きくなり、逆
に冷却ブロック上部の水平冷却路の流速は小さくなるの
で、各水平冷却路の流速分布のばらつきを小さくするこ
とができ、各冷却ブロックにおいて一様な冷却効果が得
られるようになる。

【００１７】請求項５記載の発明は、前記各冷却ブロッ
ク内における前記水平冷却路の数が、下部から上部の前
記冷却ブロックになるほど少なくなるように、前記内側
閉塞物及び前記外側閉塞物が配置されていることを特徴
とする。

【００１８】以上のような請求項５記載の発明では、各
冷却ブロック内の水平冷却路の数が上部が少なく、下部
が多くなっているので、各冷却ブロックにおける絶縁流
体の通過面積が上部に行くほど小さくなり、下部の冷却
ブロック内における水平冷却路の平均流速が小さく、上
部の冷却ブロックの水平冷却路の平均流速が大きくな
る。このため、水平冷却路の平均流速が比較的遅い場合
に、円板巻線の上部と下部の温度差が大きくなっても、
円板巻線上部の冷却効果が向上し、各円板巻線の温度差
を小さくでき、効果的な冷却を行うことができる。

【００１９】請求項６記載の発明は、前記各冷却ブロッ
ク内における前記各水平冷却路の軸方向の幅が、下部か
ら上部になるほど狭くなるように、前記円板巻線が配置
されていることを特徴とする。

【００２０】以上のような請求項６記載の発明では、各
冷却ブロック内の水平冷却路の幅が下部から上部になる
ほど狭くなるように構成されているので、各冷却ブロッ
クにおける絶縁流体の通過面積が上部に行くほど小さく
なる。従って、各冷却ブロックの上部の絶縁流体の量が
抑制されて、各冷却ブロック下部の絶縁流体の流量が増
加する。このため、各冷却ブロック下部の水平冷却路の
流速は大きくなり、逆に冷却ブロック上部の水平冷却路
の流速は小さくなるので、各水平冷却路の流速分布のば
らつきを小さくすることができ、各冷却ブロックにおい
て一様な冷却効果が得られるようになる。

【００２１】請求項７記載の発明では、前記冷却ブロッ
クの上側の閉塞物が前記内側閉塞物である場合には前記
内側垂直冷却路を上部になるほど狭くし、前記冷却ブロ
ックの上側の閉塞物が前記外側絶縁物である場合には前
記外側垂直冷却路を上部になるほど狭くする流量調整用
絶縁物が、各冷却ブロック内における前記内側絶縁筒の
内面側又は前記外側絶縁筒の内面側に下部から上部にな
るほど隆起させて全周にわたって形成されていることを
特徴とする。

【００２２】以上のような請求項７記載の発明では、各
冷却ブロック内における内側又は外側垂直冷却路が、流
量調整用絶縁物によって下部が広く上部に行くほど狭く
なっている。従って、各冷却ブロックの上部への絶縁流
体の量が抑制されて、各冷却ブロック下部の絶縁流体の
流量が増加する。このため、各冷却ブロック下部の水平
冷却路の流速は大きくなり、逆に冷却ブロック上部の水
平冷却路の流速は小さくなるので、各水平冷却路の流速
分布のばらつきを小さくすることができ、各冷却ブロッ
クにおいて一様な冷却効果が得られるようになる。

【００２３】

【本発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従
って以下に説明する。なお、図１０〜１２に示した従来
技術と同一の部材は同一の符号を付して説明する。

【００２４】（１）第１の実施の形態 請求項１記載の発明に対応する一つの実施の形態を第１
の実施の形態として、図１に従って以下に説明する。

【００２５】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間に
複数の円板巻線３が軸方向に積み重ねられ、複数の水平
冷却路５、内側垂直冷却路８及び外側垂直冷却路９が形
成されている。そして、複数の水平冷却路ごとに１つの
冷却ブロックを構成するように、複数の円板巻線３ごと
に、内側閉塞板１０及び外側閉塞板１１が設けられてい
る。この内側閉塞板１０は内側垂直冷却路８を閉塞し、
外側閉塞板１１は外側垂直冷却路９を閉塞するものであ
り、内側閉塞板１０と外側閉塞板１１とは、交互に全周
にわたって設けられている。

【００２６】さらに、各冷却ブロックには、その下側の
閉塞板が内側閉塞板１０の場合には外側流量調整用絶縁
板１４が、外側閉塞板１１の場合には内側流量調整用絶
縁板１３が、少なくとも１つの水平冷却路５の全周にわ
たって配置されている。外側流量調整用絶縁板１４は外
側垂直冷却路９の途中まで突出しているが、反対側の内
側垂直冷却路８側には突出していない。また、内側流量
調整用絶縁板１３は内側垂直冷却路８の途中まで突出し
ているが、反対側の外側垂直冷却路９側には突出してい
ない。

【００２７】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、冷却ブロック内の下部における閉塞板が
内側閉塞板１０の場合には、外側流量調整用絶縁板１４
が外側垂直冷却路９の途中まで突出している。このた
め、内側閉塞板１０によって閉塞されていない外側垂直
冷却路９から流入した絶縁流体は、外側流量調整用絶縁
板１４の突出部分によって上方への流出量が抑制される
ので、冷却ブロック内の下部における水平冷却路５に流
入する絶縁流体の流量が増加する。従って、冷却ブロッ
ク内における各水平冷却路５の流量が均一化されるの
で、冷却ブロック内の下部の円板巻線３の温度上昇を小
さく抑えることが可能になる。

【００２８】また、冷却ブロック内の下部における閉塞
板が外側閉塞板１１の場合には、内側流量調整用絶縁板
１３が内側垂直冷却路８の途中まで突出している。この
ため、外側閉塞板１１によって閉塞されていない内側垂
直冷却路８から流入した絶縁流体は、内側流量調整用絶
縁板１３の突出部分によって上方への流出量が抑制され
るので、冷却ブロック内の下部における水平冷却路５に
流入する絶縁流体の流量が増加する。従って、冷却ブロ
ック内における各水平冷却路５の流量が均一化されるの
で、冷却ブロック内の下部の円板巻線３の温度上昇を小
さく抑えることが可能になる。

【００２９】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、本実施の形態において
は、各水平冷却路５の流量を均一にすることができ、各
冷却ブロック内における各水平冷却路５の流速を均一に
することができるので、特定の円板巻線３のみが温度上
昇することを防止することができる。従って、負荷が同
じであれば、素線導体の断面積を小さくして電流密度を
上げることが可能になり、冷却効果の優れた変圧器、小
形軽量の変圧器を得ることができる。

【００３０】（２）第２の実施の形態 請求項２記載の発明に対応する一つの実施の形態を第２
の実施の形態として、図２及び図３に従って以下に説明
する。なお、第１の実施の形態と同様の構成部分につい
ては説明を省略する。

【００３１】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層されてい
る。この内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間には、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。各冷却ブロックの下
側の閉塞板が内側閉塞板１０の場合には外側流量調整用
絶縁板１４が、外側閉塞板１１の場合には内側流量調整
用絶縁板１３が、少なくとも１つの水平冷却路５の全周
にわたって配置されている。外側流量調整用絶縁板１４
は外側絶縁筒２にまで達して外側垂直冷却路９を閉塞し
ているが、反対側の内側垂直冷却路８側には突出してい
ない。また、内側流量調整用絶縁板１３は内側絶縁筒１
まで達して内側垂直冷却路８を閉塞しているが、反対側
の外側垂直冷却路９側には突出していない。

【００３２】そして、内側流量調整用絶縁板１３におけ
る内側垂直冷却路８を閉塞している部分と、外側流量調
整用絶縁板１４における外側垂直冷却路９を閉塞してい
る部分とには、それぞれの上方の円板巻線３を冷却する
に十分な絶縁流体流入用の穴１５が１つ又は複数個形成
されている。

【００３３】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、冷却ブロック内の下部における閉塞板が
内側閉塞板１０の場合には、当該冷却ブロック内の外側
流量調整用絶縁板１４における外側垂直冷却路９を閉塞
する部分に、絶縁流体流入用の穴１５が形成されてい
る。このため、内側閉塞板１０によって閉塞されていな
い外側垂直冷却路９から流入した絶縁流体は、外側流量
調整用絶縁板１４の穴１５によって上方への流出量が抑
制されるので、冷却ブロック内の下部における水平冷却
路５に流入する絶縁流体の流量が増加する。従って、冷
却ブロック内における各水平冷却路５の流量が均一化さ
れ、冷却ブロック内の下部の円板巻線３の温度上昇を小
さく抑えることが可能になる。

【００３４】また、冷却ブロック内の下部における閉塞
板が外側閉塞板１１の場合には、当該冷却ブロック内の
内側流量調整用絶縁板１３における内側垂直冷却路８を
閉塞する部分に、絶縁流体流入用の穴１５が形成されて
いる。このため、外側閉塞板１１によって閉塞されてい
ない内側垂直冷却路８から流入した絶縁流体は、内側流
量調整用絶縁板１３の穴１５によって上方への流出量が
抑制されるので、冷却ブロック内の下部における水平冷
却路５に流入する絶縁流体の流量が増加する。従って、
冷却ブロック内における各水平冷却路５の流量が均一化
され、冷却ブロック内の下部の円板巻線３の温度上昇を
小さく抑えることが可能になる。

【００３５】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、本実施の形態において
は、各水平冷却路５の流量を均一にすることができるの
で、特定の円板巻線３のみが温度上昇することを防止す
ることができ、第１の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００３６】（３）第３の実施の形態 請求項３記載の発明に対応する一つの実施の形態を第３
の実施の形態として、図４に従って以下に説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の構成部分については説明
を省略する。

【００３７】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層され、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。各冷却ブロック内に
は、高さ方向の幅が広い水平冷却路５を少なくとも一つ
有している。この幅の広い水平冷却路５は、流量調整用
絶縁板１６が内側冷却路８及び外側冷却路９に突出しな
いように全周にわたって配置されることにより、上下に
二分されている。このように二分された水平冷却路５の
それぞれの幅は、他の水平冷却路５の幅と同様となって
いる。

【００３８】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、各冷却ブロック内の水平冷却路５の幅が
不均一で、他の水平冷却路５よりも幅の広い水平冷却路
５が存在すると、各冷却ブロックに流入した絶縁流体の
流量も水平冷却路５ごとに不均一になる。しかし、本実
施の形態では、流量調整用絶縁板１６によって水平冷却
路５の幅が均一化されているので、冷却ブロック内にお
ける各水平冷却路５の流量が均一化され、冷却ブロック
内の下部の円板巻線３の温度上昇を小さく抑えることが
可能になる。

【００３９】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、本実施の形態において
は、各水平冷却路５の流量を均一にすることができるの
で、特定の円板巻線３のみが温度上昇することを防止す
ることができ、第１の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００４０】（４）第４の実施の形態 請求項４記載の発明に対応する一つの実施の形態を第４
の実施の形態として、図５に従って以下の説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の構成部分については説明
を省略する。

【００４１】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層され、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。各冷却ブロックの下
側の閉塞板が内側閉塞板１０の場合には、当該冷却ブロ
ック内の一部の円板巻線３に、外側垂直冷却路９側に突
出した外側流量調整用絶縁物１８を設ける。各冷却ブロ
ックの下側の閉塞板が外側閉塞板１１の場合には、当該
冷却ブロック内の一部の円板巻線３に、内側垂直冷却路
８側に突出した内側流量調整用絶縁物１７を設ける。

【００４２】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、冷却ブロック内の下部における閉塞板が
内側閉塞板１０の場合には、が外側垂直冷却路９側に突
出している。このため、内側閉塞板１０によって閉塞さ
れていない外側垂直冷却路９から流入した絶縁流体は、
外側流量調整用絶縁物１８によって上方への流出が抑制
されるので、冷却ブロック内の下部における水平冷却路
５に流入する絶縁流体の流量が増加する。従って、冷却
ブロック内における各水平冷却路５の流量が均一化され
るので、冷却ブロック内の下部の円板巻線３の温度上昇
を小さく抑えることが可能になる。

【００４３】また、冷却ブロック内の下部における閉塞
板が外側閉塞板１１の場合には、内側流量調整用絶縁物
１７が内側垂直冷却路８側に突出している。このため、
外側閉塞板１１によって閉塞されていない内側垂直冷却
路８から流入した絶縁流体は、内側流量調整用絶縁物１
７によって上方への流出が抑制されるので、冷却ブロッ
ク内の下部における水平冷却路５に流入する絶縁流体の
流量が増加する。従って、冷却ブロック内における各水
平冷却路５の流量が均一化されるので、冷却ブロック内
の下部の円板巻線３の温度上昇を小さく抑えることが可
能になる。

【００４４】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、本実施の形態において
は、各水平冷却路５の流量を均一にすることができるの
で、特定の円板巻線３のみが温度上昇することを防止す
ることができ、第１の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００４５】（５）第５の実施の形態 請求項５記載の発明に対応する一つの実施の形態を第５
の実施の形態として、図６に従って以下に説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の構成部分については説明
を省略する。

【００４６】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層され、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。各冷却ブロック内の
円板巻線３の数は、各水平冷却路５の高さ方向の幅を均
一に保った状態で、上部から下部に行くに従って少なく
なるようにする。

【００４７】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、絶縁流体が上昇して行くに従って、各冷
却ブロックに流入する絶縁流体の量は変わらずに、円板
巻線３の数が減少するので、水平冷却路５の１本当たり
の流量が増加する。従って、上部の冷却ブロックほど水
平冷却路５を流れる絶縁流体の流速ｇが大きくなる。

【００４８】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、従来、水平冷却路５の
平均流速が遅い場合には、上部の冷却ブロックにおける
円板巻線３は温度上昇しやすかった。しかし、本実施の
形態においては、上部の冷却ブロックになるほど水平冷
却路５の流速が大きくなるので、上部の冷却ブロックの
円板巻線３の温度上昇が過大になるというような不都合
をなくすことができる。これにより、素線導体の断面積
を小さくして電流密度を上げることが可能になり、冷却
効果の優れた変圧器、小形軽量の変圧器を得ることがで
きる。

【００４９】（６）第６の実施の形態 請求項６記載の発明に対応する一つの実施の形態を第６
の実施の形態として、図７に従って以下の説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の構成部分については説明
を省略する。

【００５０】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層され、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。各冷却ブロック内の
円板巻線３の数は同じであるが、水平冷却路５の高さ方
向の幅が上部から下部に行くに従って小さくなってい
る。

【００５１】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２
との間に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通り
である。すなわち、冷却ブロック内の水平冷却路５の幅
を下部の方を広く上部の方を狭くすることにより、各冷
却ブロック内における下側の水平冷却路５の流量が増
え、各水平冷却路５の流量のばらつきを小さく抑えるこ
とができる。従って、特定の円板巻線３のみが温度上昇
することを防止することができるので、負荷が同じであ
れば、素線導体の断面積を小さくして電流密度を上げる
ことが可能になり、冷却効果の優れた変圧器、小形軽量
の変圧器を得ることができる。

【００５２】（７）第７の実施の形態 請求項７記載の発明に対応する一つの実施の形態を第７
の実施の形態として、図８に従って以下に説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の構成部分については説明
を省略する。

【００５３】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、内側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間
に、水平冷却路５を設けて円板巻線３が積層され、内側
閉塞板１０と外側閉塞板１１とによって交互に区切られ
た冷却ブロックが構成されている。内側絶縁筒１には、
内側閉塞板１０の下部の内側垂直冷却路８を閉塞してい
る部分から、下方に行くに従って狭くなる断面楔状の内
側流量調整用絶縁物１９が全周にわたって設けられてい
る。また、外側絶縁筒２には、外側閉塞板１１の下部の
外側垂直冷却路９を閉塞している部分から、下方に行く
に従って狭くなる断面楔状の外側流量調整用絶縁物２０
が全周にわたって設けられている。

【００５４】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態において、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２との間
に絶縁流体を流通させた場合の作用は以下の通りであ
る。すなわち、冷却ブロック内の下側における閉塞板が
内側閉塞板１０の場合には、外側垂直冷却路９側に外側
流量調整用絶縁物２０が設けられている。このため、内
側閉塞板１０によって閉塞されていない外側垂直冷却路
９から流入した絶縁流体は、外側流量調整用絶縁物２０
によって上方への流出量が抑制されるので、冷却ブロッ
ク内の下部における水平冷却路５に流入する絶縁流体の
流量が増加する。従って、冷却ブロック内における各水
平冷却路５の流量が均一化されるので、冷却ブロック内
の下部の円板巻線３の温度上昇を小さく抑えることが可
能になる。

【００５５】また、冷却ブロック内の下側における閉塞
板が外側閉塞板１１の場合には、内側垂直冷却路８側に
内側流量調整用絶縁物２０が設けられている。このた
め、外側閉塞板１１によって閉塞されていない内側垂直
冷却路８から流入した絶縁流体は、内側流量調整用絶縁
物２０によって上方への流出量が抑制されるので、冷却
ブロック内の下部における水平冷却路５に流入する絶縁
流体の流量が増加する。従って、冷却ブロック内におけ
る各水平冷却路５の流量が均一化されるので、冷却ブロ
ック内の下部の円板巻線３の温度上昇を小さく抑えるこ
とが可能になる。

【００５６】（効果）以上のような構成を有する本実施
の形態の効果は以下の通りである。すなわち、本実施の
形態においては、各水平冷却路５の流量を均一にするこ
とができるので、特定の円板巻線３のみが温度上昇する
ことを防止することができ、第１の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。

【００５７】（８）他の実施の形態 なお、本発明は以上のような実施の形態に限定されるも
のではなく、各部材の形状、大きさ、数等は適宜変更可
能である。

【００５８】例えば、第７の実施の形態における流量調
整用絶縁物１９、２０を、図８に示すように断面が階段
状の物を用いて、冷却ブロック内の下部の方を薄く、上
部に行くほど厚くした物を絶縁筒に全周に配置しても、
同様の効果を期待できる。また、この流量調整用絶縁物
１９、２０を一体型とせずに分割型にしても、下部の方
を薄く、上部に行くほど厚くすれば同様の効果が得られ
る。

【００５９】さらに、第５の実施の形態と第６の実施の
形態とを組み合わせること等によって、より効果的な冷
却を行うことができ、より冷却効率の優れた小形軽量の
変圧器を得ることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
冷却ブロック内における複数の円板巻線を均一に冷却す
ることが可能な誘導電器巻線を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘導電器巻線の第１の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図２】本発明の誘導電器巻線の第２の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図３】図２の実施の形態の断面斜視図である。

【図４】本発明の誘導電器巻線の第３の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図５】本発明の誘導電器巻線の第４の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図６】本発明の誘導電器巻線の第５の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図７】本発明の誘導電器巻線の第６の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図８】本発明の誘導電器巻線の第７の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図９】本発明の誘導電器巻線の他の実施の形態を示す
縦断面図である。

【図１０】従来の誘導電器巻線の一例を示す断面斜視図
である。

【図１１】図１０の従来例の平面図である。

【図１２】図１０の従来例のＩ−Ｉ縦断面図である。

【符号の説明】

１…内側絶縁筒 ２…外側絶縁筒 ３…円板巻線 ４…水平間隔片 ５…水平冷却路 ６…内側垂直間隔片 ７…外側垂直間隔片 ８…内側垂直冷却路 ９…外側垂直冷却路 １０…内側閉塞板 １１…外側閉塞板 １２…流速 １３…内側流量調整用絶縁板 １４…外側流量調整用絶縁板 １５…穴 １６…流量調整用絶縁板 １７，１９…内側流量調整用絶縁物 １８，２０…外側流量調整用絶縁物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記冷却ブロックの下側の閉塞物が前記内側閉塞物であ
   る場合には前記外側垂直冷却路を部分的に狭くし、前記
   冷却ブロックの下側の閉塞物が前記外側絶縁物である場
   合には前記内側垂直冷却路を部分的に狭くする流量調整
   用絶縁板が、前記冷却ブロック内における少なくとも一
   段の前記水平冷却路に全周にわたって配置されているこ
   とを特徴とする誘導電器巻線。
2. 【請求項２】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記冷却ブロックの下側の閉塞物が前記内側閉塞物であ
   る場合には前記外側垂直冷却路を閉塞し、前記冷却ブロ
   ックの下側の閉塞物が前記外側絶縁物である場合には前
   記内側垂直冷却路を閉塞する流量調整用絶縁板が、前記
   冷却ブロック内における少なくとも一段の前記水平冷却
   路に全周にわたって配置され、 前記流量調整用絶縁板における前記内側垂直冷却路の閉
   塞部分及び前記外側垂直冷却路の閉塞部分には、前記絶
   縁流体が流入可能な穴が少なくとも１つ形成されている
   ことを特徴とする誘導電器巻線。
3. 【請求項３】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記冷却ブロック内における少なくとも一段の水平冷却
   路が、他の水平冷却路よりも軸方向の幅が広く構成さ
   れ、 前記幅広の水平冷却路の軸方向の幅を他の水平冷却路の
   軸方向の幅と同一の幅に二分する位置に、前記内側垂直
   冷却路及び前記外側垂直冷却路のいずれにも突出しない
   流量調整用絶縁板が全周にわたって配置されていること
   を特徴とする誘導電器巻線。
4. 【請求項４】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記冷却ブロックの下側の閉塞物が前記内側閉塞物であ
   る場合には前記外側垂直冷却路を部分的に狭くし、前記
   冷却ブロックの下側の閉塞物が前記外側絶縁物である場
   合には前記内側垂直冷却路を部分的に狭くするように、
   前記冷却ブロック内の少なくとも一段の前記円板巻線の
   端部が全周にわたって突出していることを特徴とする誘
   導電器巻線。
5. 【請求項５】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記各冷却ブロック内における前記水平冷却路の数が、
   下部から上部の前記冷却ブロックになるほど少なくなる
   ように、前記内側閉塞物及び前記外側閉塞物が配置され
   ていることを特徴とする誘導電器巻線。
6. 【請求項６】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記各冷却ブロック内における前記各水平冷却路の軸方
   向の幅が、下部から上部になるほど狭くなるように、前
   記円板巻線が配置されていることを特徴とする誘導電器
   巻線。
7. 【請求項７】 外側絶縁筒と、その内側に同軸に配設さ
   れた内側絶縁筒と、前記外側絶縁筒と前記内側絶縁筒と
   の間の軸方向に複数段積層された円板巻線と、前記円板
   巻線相互の間隔により構成された水平冷却路と、前記円
   板巻線端と前記内側絶縁筒との間隔により構成された内
   側垂直冷却路と、前記円板巻線端と前記外側絶縁筒との
   間隔により構成された外側垂直冷却路とを備え、前記内
   側垂直冷却路を閉塞する内側閉塞物及び前記外側垂直冷
   却路を閉塞する外側閉塞物を、前記円板巻線の複数段毎
   に交互に配置することにより、前記円板巻線の複数段毎
   に１つの冷却ブロックが形成され、前記冷却ブロックの
   下側から絶縁流体が流入される誘導電器巻線において、 前記冷却ブロックの上側の閉塞物が前記内側閉塞物であ
   る場合には前記内側垂直冷却路を上部になるほど狭く
   し、前記冷却ブロックの上側の閉塞物が前記外側絶縁物
   である場合には前記外側垂直冷却路を上部になるほど狭
   くする流量調整用絶縁物が、各冷却ブロック内における
   前記内側絶縁筒の内面側又は前記外側絶縁筒の内面側に
   下部から上部になるほど隆起させて全周にわたって形成
   されていることを特徴とする誘導電器巻線。