JPH10224916A - 放圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 力が作用しても、取付溝に周設された三角形
状の突き出し片により放圧時、取付溝から抜脱させよう
とする力に対抗して摩擦力が働き、シール部材が取付溝
から抜脱しないようにした。 【解決手段】 蓋体１０に取り付けたスタッド１０ａは
前記放圧部１の中心に設けた孔１ｃに挿通され、放圧部
１とスタッド１０ａの下端に螺着したナット１２との間
に介挿したコイルバネ１１により、蓋体１０を放圧部１
に圧接して被着し、前記蓋体１０あるいは放圧部１側に
形成された取付溝４に嵌装されるシール部材６によっ
て、蓋体１０と放圧部１とを確実に封止するとともに、
前記取付溝４には、シール部材６の抜脱を防止する突き
出し片５，８を設け、しかも、シール部材６の取付けを
容易にするためシール部材６の内環部と対向する取付溝
４内の内壁部材７を取外しできる構成としたものであ
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、ガス密封電気機器
のタンクに付設され、タンク内部で所定の限界値を越え
た圧力が発生した際、放圧孔の上部にＯリングを介して
被着した蓋体を上動させて、前記圧力をＯリング等シー
ル部材のシール面より放出し、タンク内部を所定の限界
値内の圧力に維持するようにした自動復帰形の放圧装置
に係り、その目的は前記シール部材を装着する取付溝の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般的に知られている放圧装置
１３’の構造を、図５ないし図６により説明する。図５
において、電気機器の内部で製作上又は短絡故障等によ
りタンク２で所定の限界値を越えた異常圧力が発生した
場合、この圧力はタンク２に付設した放圧装置１３’の
放圧孔１ｂが形成された放圧部１を被う蓋体１０を上動
させてＯリングあるいは平ガスケット等のシール部材
６’のシール面から放出し、タンク２の内部を所定の限
界値内に維持していた。前記放圧部１と蓋体１０との間
を密封するＯリングあるいは平ガスケット等のシール部
材６’は、図６で示すように、放圧部１又は蓋体１０側
において縦断面が台形状に形成され、開口部ａの幅寸法
がシール部材６’の直径よりやや小さくした取付溝４’
に装着されている。そして、前記の放圧動作時、シール
部材６’が蓋体１０と放圧部１の間に挟まれることな
く、良好に密封が確保できるように構成されている。前
記取付溝４’の詳細な構造を示したものが図６である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の放圧装置におい
ては、図５ないし図６に示すように、シール部材６’を
収容する取付溝４’を台形状に形成し、かつ、前記開口
部ａの幅寸法をシール部材６’の直径寸法より短くし
て、シール部材６’が取付溝４’から拔脱するのを防止
していたが、この場合は、シール部材６’が単に取付溝
４’の壁面部から受ける摩擦力によって取付溝４’内に
挿入保持されているにすぎない。そのため、タンク２内
の異常圧力によって放圧装置１３’が作動した時、シー
ル部材６’はその材質であるゴム又は弾質性の樹脂が有
する表面の粘着性のため、蓋体１０の表面と加圧接触す
ることにより、蓋体１０の表面に固着される。そして、
その固着力が前記摩擦力より強い場合、シール部材６’
は取付溝４’から拔脱し、前記異常圧力の放出後蓋体１
０が降下した時、前記シール部材６’が蓋体１０と放圧
部１の開口端との間に挟まって、蓋体１０と放圧部１と
の間の密封が不完全となる問題があった。

【０００４】また、従来、Ｏリング等のシール部材６’
を装着する取付溝４’は、機械加工により形成していた
ので、作業者がシール部材６’を縦断面台形状の取付溝
４’に取付ける場合、シール部材６’の直径寸法より小
さい幅寸法の開口部ａから、シール部材６’を指先で強
制的に圧縮して挿入していたので、このシール部材６’
の取付時、場合によってはシール部材６’表面と取付溝
４’の開口部ａの端部とが擦りあってシール部材６’の
表面が損傷し、この損傷が絶縁ガスの漏洩を誘発する大
きな要因となっていた。

【０００５】本発明は、前記の問題点に鑑み、Ｏリング
等のシール部材を取付溝に装着する際、シール部材の表
面を傷つけることなく簡易に取付溝に取付けることがで
きるようにするとともに、放圧装置の作動時に、シール
部材が取付溝から拔脱し、蓋体と放圧部との間に挟まれ
て放圧部の密封が損なわれるという問題を確実に解消し
た放圧装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来から使用
されている放圧装置に次の技術手段を講じたものであ
る。即ち、電気機器本体を収納して絶縁ガスを封入した
電気機器のタンクに付設され、タンク内部で製作上又は
短絡故障等により所定の限界値を越えた異常圧力が発生
した際、前記圧力は放圧孔をシール部材を介して閉鎖し
ている蓋体を上動させて、異常圧力を前記シール面より
外部に放出し、タンク内部を所定の限界値内の圧力に維
持するようにした自動復帰形の放圧装置において、シー
ル部材が装着される取付溝の内壁面の上端に、前記シー
ル部材の抜脱を防止するため、縦断面が取付溝の底辺と
平行な辺と、取付溝の底辺に斜交する斜辺とを備えた三
角形状の突き出し片を形成し、この突き出し片の先端部
で、前記斜辺と取付溝に装着したシール部材の潰し代と
なる部位の表面とが常時接しており、かつ、取付溝にシ
ール部材を装着しやすくするため、前記シール部材の内
環側と対応する部位に、シール部材の内環側を支持する
内壁部材を着脱自在に取付けるようにしたことを特徴と
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、電気機器本体を収納し
て絶縁ガスを封入した電気機器のタンクに付設した放圧
装置において、放圧部に放圧孔を開閉自在に被う蓋体
を、Ｏリング等のシール部材を介して装着したもので、
蓋体に取り付けたスタッドは前記放圧部の中心に設けた
挿通孔に挿通され、放圧部とスタッドの下端に螺着した
ナットとの間に介挿したコイルバネにより、蓋体を放圧
部に圧接して被着し、前記蓋体あるいは放圧部側に形成
された取付溝に嵌挿されるシール部材によって、蓋体と
放圧部とを確実に封止するとともに、前記取付溝に、シ
ール部材の抜脱を防止する突き出し片を設け、しかも、
シール部材の取付けを容易とするため、シール部材の内
環部と対向する取付溝内の内壁部を取外しできる構成と
した。

【０００８】前記突き出し片を形成する位置は、取付溝
の内壁面の上端とし、溝の深さはシール部材が潰し代を
有する深さとする。

【０００９】また、突き出し片の断面形状は、取付溝の
内壁面の上端から、取付溝の底辺に水平な辺と取付溝の
底辺に斜交する斜辺とを有する三角形状となっており、
前記三角形状の先端部において、その斜辺がシール部材
に対しほぼ接線状態で効果的に接触することができるよ
うに構成した。

【００１０】前記シール部材の内環部と対向する取付溝
の内壁部を取外しできる構造としては、突き出し片を具
備した内壁部の要部だけとしてもよいし、内壁部全体を
取外しできる構造としてもよい。

【００１１】更に、取付溝は、放圧部あるいは蓋体のい
ずれの側に形成しても同様の効果が期待できる。

【００１２】前記のようにして構成した放圧装置を有す
るタンクの内部で、所定の限界値を越えて内部異常によ
り発生した圧力を放圧する放圧装置において、例えば、
放圧装置の放圧部側に取付溝を形成した場合で説明する
と、内圧の放圧時に蓋体が上動しようとする際、取付溝
に装着したシール部材が蓋体と固着状態にあると、シー
ル部材は蓋体と共動して上動し取付溝から抜脱しようと
する。しかし、前記取付溝の開口部の幅寸法がシール部
材の直径寸法より小さいので、シール部材の抜脱は阻止
される。これは、本発明が取付溝の開口部に形成した突
き出し片が、シール部材を取付溝から離脱させようとす
る力に対抗する力をシール部材に与えるに他ならない。

【００１３】即ち、蓋体と共動して上動しようとするシ
ール部材は、取付溝の開口部に設けた三角形状の突き出
し片の斜辺部分で掛止されて押圧（圧縮）されるので、
前記斜辺部分との間で摩擦力が生じる。また、潰し代と
して取付溝の外方に突出ているシール部材の部分と、突
き出し片の斜辺部分に接触しているシール部材の部分と
の間が三角形状の先端に強く圧迫されることによる摩擦
力も同時に作用する。この結果、シール部材が蓋体に固
着する力より、前記摩擦力の合計の方が実質的に大きく
なり、従って、シール部材は取付溝から抜脱することが
なく、強固に取付溝に保持される。

【００１４】前記した理由により、取付溝の開口部に形
成した三角形状の突き出し片は、取付溝の内壁面上端に
取付溝の底辺に平行な辺と、取付溝の底辺と斜交する斜
辺とを有する三角形状に形成することによって、シール
部材の抜脱を良好に阻止することが可能となり利便であ
る。

【００１５】一方、前記突き出し片先端部の斜辺がシー
ル部材に対し接線状態でなく、例えば、突き出し片先端
の角度が接線状態より小さくなり、即ち、突き出し片の
斜辺がシール部材から離れたりすると、この場合は、突
き出し片の先端部がシール部材と接触している状態とな
る。この状態では、異常内圧の放圧時、シール部材を取
付溝から抜脱させようとする力が作用すると、シール部
材は突き出し片の先端部分にのみ引っ掛かり、シール部
材を取付溝から離脱させようとする力に対抗するすべて
の力を先端部から集中的に受けることになる結果、シー
ル部材の表面が損傷されやすくなる。

【００１６】また、逆に、突き出し片先端部の角度が大
きくなり、つまり突き出し片の斜辺がシール部材に近づ
くと、この場合は、斜辺自体がシール部材を圧縮する状
態となる。そして、内圧放圧時にシール部材に対し取付
溝からこれを抜脱させようとする力が働いても、シール
部材は突き出し片の先端部に引っ掛からず、突き出し片
の斜辺からの摩擦力だけが働いている状態となる。これ
は従来の場合に近似し、即ち、取付溝の断面形状が台形
状と類似し、シール部材は取付溝から抜脱しやすくな
る。

【００１７】更に、取付溝にシール部材を装着する際
は、シール部材の内環側と対向する側の取付溝の壁面と
なる内壁部を取り外し、取付溝の開口部を広くすること
により、シール部材はその表面を損傷することなく取付
溝に容易に挿入して取付けることができる。この後前記
内壁部材をシール部材の上から取付溝に取り付ける場合
も、前記、内壁部材とシール部材とは、三角形状の突き
出し片先端部でのみ接触しているだけなので、シール部
材の表面を特別に圧縮することなく、容易に取り付ける
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４によ
って説明する。図１はシール部材の取付溝を放圧部側に
形成した実施例である。図１において、１は放圧装置１
３の放圧部であり、フランジ１ａを介して図示しないガ
ス絶縁電気機器の本体を収納したタンク２に溶接された
取付座２ａにボルト３を用いて取付けられている。前記
放圧部１には放圧孔１ｂとスタッド１０ａを挿通する挿
通孔１ｃが形成されている。４は放圧部１の上端面にそ
の周縁側に沿って円形に切欠いた取付溝であり、その深
さはＯリング等からなるシール部材６に図２で示すよう
に、潰し代Δを与える深さ、即ち、シール部材６の潰し
代Δを取付溝４の上端部５ａから外出させた深さで放圧
部１上面に図１で示すように、放圧孔１ｂの位置まで平
坦状に切欠いて形成されている。取付溝４の幅は、蓋体
１０を取り付けたとき、シール部材６の潰し代Δの部分
が取付溝４内に確保できる長さとする。５は取付溝４側
に設けた突き出し片であり、図２のように、前記シール
部材６の外環側と対向する取付溝４の内壁面の上端を三
角形状に機械加工して形成されている。７はシール部材
６の内環側に位置する取付溝４を埋めるために形成した
内壁部材で、取付溝４の内壁面上端と対応する位置に
は、図２のように、三角形状の突き出し片８が機械的加
工にて形成されており、その取付けはボルト９にてシー
ル部材６の内環側に位置する取付溝４を埋めるように放
圧部１に固着されている。

【００１９】前記突き出し片５，８の断面形状は図２の
ように、取付溝４の底辺に平行な辺と取付溝４の底辺に
斜交する斜辺５ａ，８ａとを有する三角形状に形成され
ており、かつ、この三角形状の先端部５ｂ，８ｂは取付
溝４に装着されるシール部材６に潰し代Δを与える部位
との境界部近辺で接触している。１０は放圧装置１３の
蓋体であり、その内側中心部にはスタッド１０ａを有し
ている。図２に示すθは、Ｏリング６に接触している三
角形状の突き出し片５，８の先端部５ｂ，８ｂとＯリン
グ６の中心Ｏとをそれぞれ結ぶ線分１１，１２と、斜辺
５ａ，８ａとがそれぞれなす交角である。そして、前記
交角θは、前記蓋体１０が設置されていない状態でＯリ
ング６が取付溝４内に静置された場合、ほぼ直角に近い
角度である。１１はコイルバネであり、放圧部１の挿通
孔１ｃを挿通させたスタッド１０ａに挿通して、スタッ
ド１０ａに螺着されたナット１２と放圧側との間に介挿
されている。

【００２０】放圧部１に蓋体１０を圧接する力はコイル
バネ１１の圧縮力によって得られるもので、このコイル
バネ１１の圧縮量は、タンク２内部の圧力が所定の限界
値を越した際、内部圧力がコイルバネ１１の力に抗して
蓋体１０を上動させるように、ナット１２の螺着位置で
調節する。シール部材６は放圧部１の取付溝４に装着さ
れ、蓋体１０と放圧部１の端面が接触するまでコイルバ
ネ１１を圧縮すると密封効果を良好に発揮することがで
きる。

【００２１】次に、前記放圧装置１３の動作について説
明する。タンク２内部の圧力は、放圧部１の放圧孔１ｂ
を通して蓋体１０の受圧面１０ｂに加圧される。蓋体１
０と放圧部１はコイルバネ１１の圧縮量に比例した力で
常時圧接されている。コイルバネ１１の圧縮による力を
Ｆ、放圧孔１ｂ通過時のタンク２内部圧力をＰ，受圧面
１０ｂの面積をＳ，シール部材６が反発する力をＴとす
ると、正常時は、Ｆ＞Ｐ×Ｓ＋Ｔで蓋体１０は放圧部１
の上端面に密接している。しかし、タンク２の内部圧力
が所定の限界値Ｐ₁ を越えると、Ｆ＜Ｐ₁ ×Ｓ＋Ｔとな
り蓋体１０がコイルバネに抗して上動し、放圧部１を開
放して内部圧力を外部に放圧する。

【００２２】この際、シール部材６が蓋体１０に吸着し
ていたとしても取付溝４の開口部ａの幅寸法はシール部
材６の直径寸法より小さいので、取付溝４の開口部ａ周
縁に形成した三角形状の突き出し片５，８で受ける力
は、斜辺５ａ，８ａと先端部５ｂ，８ｂによる摩擦力の
総和となり、この力は蓋体１０と吸着している力より大
きいので、シール部材６は取付溝４から抜脱することは
ない。そして、蓋体１０が内部圧力により上動し、シー
ル部材６の表面と蓋体１０との間に隙間が生じると、内
部圧力は外部に放圧される。放圧後、内部圧が所定の限
界値以下になると蓋体１０はコイルバネ１１のばね力に
よって降下し、放圧孔１ｂを閉鎖してタンク２を再び密
封状態に保持する。

【００２３】測定例１ 次に、本実施例の三角形状の突き出し片５，８によるシ
ール部材６の抜脱防止の効果について、例えば、直径
３．２ｍｍのＯリングからなるシール部材６を図１に示
す放圧装置１３に取付け、前記突き出し片５，８の先端
部の斜辺５ａ，８ａとシール部材６との交角θの影響
を、放圧装置１を取り付けた電気機器のタンク２を図示
しない加圧装置で強制的に加圧する実験により測定した
結果を説明する。

【００２４】図３は、横軸にシール部材であるＯリング
６の中心Ｏと、Ｏリング６に接触している三角形状の突
き出し片５，８の先端部の斜辺５ｂ，８ｂとを結ぶ線分
ｌ１，ｌ２とが、斜辺５ａ，８ａとなす交角θの大きさ
を、縦軸にシール部材表面の傷付き割合（％）と抜脱割
合（％）を示すもので、直径３．２ｍｍのＯリングにつ
いて、交角θが６０度〜１５０度の範囲で１９点の試料
について測定したものである。又、図中、直線で示す折
れ線は傷付き割合を示すグラフであり、点線で示す折れ
線は抜脱割合を示すグラフである。

【００２５】前記結果から判明するように、突き出し片
５，８の先端部５ｂ，８ｂで斜辺５ａ，８ａとシール部
材６が接線状態となる、即ち、図３における交角θが８
６〜９６度の場合は、シール部材６は突き出し片５，８
の先端部５ｂ，８ｂによってＯリング表面を傷付けられ
ることもなく、また、取付溝から抜脱することもない。

【００２６】これに対して、突き出し片５，８の先端部
５ｂ，８ｂで斜辺５ａ，８ａとシール部材６が接線状態
でなくなり、先端部５ｂ，８ｂとシール部材６が点接触
の状態、即ち交角θが９６度より大きくなると、シール
部材６が取付溝４から抜脱することはないが、シール部
材６の表面が突き出し片５，８の先端部５ｂ，８ｂによ
って傷付けられる割合が増加する。

【００２７】逆に、交角θが８６度より小さくなると、
先端部５ｂ，８ｂとシール部材６が接触するためには、
斜辺５ａ，８ａに対しシール部材６が圧縮された状態で
接触することになる。従って、内圧の放圧時には従来の
断面形状が台形状の取付溝４’の場合に比べ強い摩擦力
を斜辺５ａ，８ａより受けるが、先端部５ｂ，８ｂの角
度が大きいので、シール部材６は、突き出し片５，８の
先端部５ｂ，８ｂに引っ掛ることがないため、その表面
が傷付くことはないが、取付溝４から抜脱する割合が容
易に増加する。

【００２８】測定例２ 図４は、測定例１の結果と、取付溝４に直径５．７ｍｍ
のＯリングを取り付け、測定値１と同様な実験を行った
結果をもとに、Ｏリングの直径と、三角形状の突き出し
片５，８の斜辺５ａ，８ａとの交角の適正領域を示した
グラフで、横軸は交角θ，縦軸はシール部材であるＯリ
ングの直径を示している。

【００２９】図４は、即ち、直径３．２ｍｍと直径５．
７ｍｍのＯリングの測定結果をもとに、直径１．５ｍｍ
から直径７．０ｍｍのＯリングについての交角θの適正
領域を図４中の斜線部で示したもので、前記範囲の直径
のＯリングに対しては、交角θが９０度からその前後に
若干の幅をもった領域でＯリングを有効に押さえること
ができることを示したグラフである。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３１】シール部材の取付溝に三角形状の突き出し
片を形成することにより、放圧装置が動作した際、シー
ル部材を取付溝から抜脱させようとする力が作用して
も、その力に対抗して突き出し片よりシール部材を取付
溝外に抜出さないようにする力が作用し、この結果、シ
ール部材が 取付溝から抜脱するのを良好に防止するこ
とできるので、放圧解除における放圧装置の復帰不具合
事故が皆無となり、ガス絶縁あるいは油入電気機器の信
頼度を著しく向上させることができる。

【００３２】また、三角形状の突き出し片のシール部材
の内環側と対向する部位の取付溝の内壁部材は、これを
容易に取外しできるように構成したので、作業者はシー
ル部材の表面を損傷することなく、容易にシール部材を
取付溝に装着できるため、シール部材の取付時に生ずる
損傷によって、タンク内の圧力が外部に漏洩することに
よって発生する事故を確実に解消することができる。

【００３３】更に、放圧部に装着するシール部材の径寸
法が小さく、しかも、取付溝が狭幅な場合でもシール部
材の内環側には、放圧部に事前に内壁部の突き出し片を
加工する必要がないので、放圧部の上端に形成する取付
溝の機械加工は、迅速容易に行うことができるととも
に、シール部材の内環側に位置する内壁部材は、放圧部
側に形成した突き出し片と対応して突き出し片を形成し
て放圧部に設けた取付溝に装着することにより、容易に
シール部材を取付ける取付溝を設けることができるた
め、シール部材の取付けはもとより、その取付溝はシー
ル部材の径寸法の大小に係らず簡易に形成でき利便であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、取付溝を放圧部に形成し
た放圧装置の断面側面図である。

【図２】本発明による三角形状の突き出し片を取付溝の
上端に形成した溝の断面の詳細図である。

【図３】本発明の実施例の測定例１によるシール部材の
最適な取付状況を説明する説明図である。

【図４】本発明の実施例の測定例２によるシール部材
と、三角形状の突き出し片との交角θの適正領域を説明
する説明図である。

【図５】従来の放圧装置の断面側面図である。

【図６】従来の台形状の溝の断面の詳細図である。

【符号の説明】

１ 放圧部 ２ 電気機器のタンク ３ 取付ボルト ４，４’ 取付溝 ５，８ 三角形状の突き出し片 ６，６’ シール部材 ７ 内壁部材 ９ ボルト １０ 蓋体 １０ａ スタッド １１ コイルバネ １２ ナット １３，１３’ 放圧装置 Δ シール部材の潰し代

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川邊 栄一 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機株 式会社内 (72)発明者 服部 信宏 愛知県名古屋市北区清水４丁目２番21号 名光機器株式会社内 (72)発明者 遠藤 陸朗 大阪府大阪市北区西天満３丁目13番10号 旭計器工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放圧部上端に、断面が底辺に平行な辺と
   底辺に斜交する斜辺とを有する三角形状の突き出し片を
   開口部に形成した取付溝を周設し、前記取付溝にシール
   部材を嵌挿し、このシール部材の潰し代となる部位に前
   記突き出し片先端部の斜辺を接触させるようにしたこと
   を特徴とする放圧装置。
2. 【請求項２】 前記取付溝の突き出し片先端部の斜辺
   と、シール部材とを接線状態で接触させるようにしたこ
   とを特徴とする放圧装置。
3. 【請求項３】 前記取付溝には、シール部材の内環側と
   対向する部位に、シール部と接触する突き出し片を備え
   た内壁部材を取外し自在に取付けるようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の放圧装置。