JPS58112308A - 箔巻巻線の冷却ダクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は箔巻巻線の冷却ダクトに関するものである。

発明の技術的背景 金属シートと絶縁シーＦを重ねて巻いた箔巻巻Ｓな用い
た変圧器は、巻線の占積率が良く、小温薯量化できると
いう特長をもっており、この箔巻巻線変圧器は、数ＫＶ
、数１００　ＫＶＡ程度の比較的電圧の低い小容量の変
圧器においてはすでに実用化され、かなり市場に出まわ
っている。

最近、その優れた長所に鑑み、よりａＪ電圧・大容ｇの
変圧器例えば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ変圧器にも適用
拡大が研究されているが、最大の鍵はいかに冷却能力を
向上させ、高い絶縁能力を巻線にもたせられるかにかか
つている。まだ、このような高電圧大容量変圧器は実用
化はされていないが、この箔巻巻線変圧器の冷却方式と
しては、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、絶縁特性の秀
れた冷媒を送り込んで巻線損失から発生する熱を直接的
に冷やす、いわばヒートパイプ式のものが考えられてい
る。

ｓ１図はこのような冷却方式の箔巻巻線変圧器として従
来考えられているものを示したもので、図中４は鉄心主
脚ｌに歌合される絶縁＠ｙの外側に巻かれた低圧巻線、
５は低圧＠ｔｊＡ４の外側に巻付は形成された絶縁パー
リヤ８の外側に巻かれた高圧巻線であり、これら巻線４
．５は金属シート２と絶縁Ｖ−）Ｊを重ねて巻いた箔巻
巻線とされている。６は箔巻巻線４，５内の適所にそれ
ぞれ内蔵されたステンレス等の金属からなる冷却ダクト
であり、この冷却ダクトＣとしては第２図に示すような
筒状ダクト”または第３図に示すような分割形の筒状ダ
クトが使用され、第２図に示した冷却ダクト６は第５図
に示すように、また第３図に示した冷却ダクトＣは９Ｉ
ｓ６図に示すように巻線内に巻込まれている。なお、第
５図及び第６図では金員シート２と絶縁シー）Ｊとを１
枚のり一トとして示している。この冷却ダクト６内には
、フロンＲ−１１３やＦｅ１２等の冷媒が通されるよう
になっている。

また、第１図において、９ｍは冷却ダクトＧを通って循
環する冷媒を導びく入口側導液配管、９ｂは同じく出口
側導液配管であり、入口側導液配管９１は巻１ａ４ｔ　
Ｊの下方に配管され、導液パイプ１０ｍを介して冷却ダ
クト６の冷媒入口１１暑に接続されている。また出口側
導液配管９ｂは巻線４．５の上方に配管されており、導
液パイプ１０ｂを介して冷却ダクト６の冷媒出口１１ｂ
に接続されている。導液配管９ｍ。

９ｂはステンレス等の金属製とされているが、導液パイ
プ１０ｍ、１０ｂはテフロン（４７）化エチレン樹脂）
等からなる絶縁パイプとされて冷却ダクト６と導液配管
９ｍ、９ｂとの間を絶縁しており、また導液配管９ｍ、
９ｂはタンク１４のアース電位に電気的に接続され、冷
却ダクト６は巻線４．５内に組込まれている関係上近接
する巻線と同電位に電気位に電気的に接続されている。

しかして、冷却ダクト６に供給された冷媒は、ダクト内
を通る過程で巻線内の発熱を冷媒の蒸発潜熱で奪って巻
謙を冷却し、冷却ダクト６１に：出た冷媒は凝縮器Ｊ２
において水冷却により冷却されて凝縮され、液化した冷
媒は冷媒タンクＩＳに入ってポンプＪ４により冷却ダク
ト６に送られる。

また、タンク１５内には、絶縁油あるいは８Ｆ、ガス等
の絶縁媒体が封入されており、巻線４．５の各部の絶縁
はこの絶縁媒体によって確保されている。

この冷却方式の箔巻巻線変圧器は冷却のための冷媒が流
れる循環回路と絶縁のための絶縁媒体とは完全に分ＩＩ
（セパレート）されている。

このことか”ら、この方式の箔巻変圧器は、特にセパレ
ート式箔巻巻線変圧器と呼ばれている。

この冷却方式の箔巻巻線変圧器は、冷媒の蒸発潜熱を利
用しているので、優れた冷却特性を期待でき、高電圧大
容量変圧器に有望である。

背景技術の問題点 しかしながら、従来の変圧器においてｗｉ巻巻線の冷却
に使用されている冷却ダクトＦは、第２図に示したもの
もまた第３図に示したものも、第４図に示すようにダク
ト内外周の側面板６ｍ。

６ｂｆいずれも平板状としたものであるために、ダクト
内全域に均等に冷媒を流すためには、ダクｒ上下端にそ
の周方向に沿わせて、冷媒人口ＩＩｍから流入した冷媒
をダクト全周に均等に導びくためとダクト内な通った冷
媒を集めて冷媒出口１１ｂに導びくための導液路１６．
１６を設けておくことが必要であり、またこの導液路１
６．１６はダクト内の冷媒流通間隙より十分大径なもの
とする必要がある。このため、上記従来の冷却ダクトは
、金属板を筒状に彎曲させてその突合わせ縁を溶接する
ことにより円筒を製作し、この円筒を成形プレスで潰し
て第４の断面形状に近い長楕円形状とした後、その中に
バネ性の芯板を入れてロール成形により筒状また。は分
割筒状に彎曲させて冷却ダクトを仮成形し、これを第２
図または第３図に示す冷却ダクト６の外形に相当する型
形状をもつ分割式の成形金製内に入れて高水圧または爆
発圧により仮成形ダクトを内部から膨張させて冷却ダク
ト６を成形する方法で製作されている。従って、上記従
来の冷却ダクトは、その製作に高価な成形装置を必要と
し、そのために製作コストが鳥いし、また製作に多くの
工程数を要することがら生産性も悪いという間Ｉ１１′
４Ｉ：もっている。

発明の目的 本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであって
、その目的とするところは、低コストにかつ生産性よく
製作できる箔巻巻線の冷却ダク）１−提供することにあ
る。

発明の概要 すなわち、本発明の冷却ダクトは、２枚のパネル板の周
縁を溶接すると共に、少なくとも一方のパネル板を波形
に形成して両パネル板を波形の谷部において接面させて
波形の山部における両パネル板間の間隙を冷媒流路とし
、かつ隣接する冷媒流路をその一端または両端において
連通させた構成のものであり、パネル板を波形に加工す
ることはプレス成形等によって簡単に行なえるし、また
２枚のパネル板の溶接も雌かしいことではなく、さらに
従来の冷却ダクトの製作に必要であった高価な成形金製
も不要となるから、本発明の冷却ダクトは従来のものに
比べてはるかに低コストにかつ生産性よく製作すること
ができる。

発明の実施例 以下、一本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第７図〜第９図は本発明の１１の実施例を示している。

この実施例の冷却ダクトは、内側パネル板２１ｍと外側
パネル板２１ｂとをそれぞれ山部２４と谷部２５とが上
下方向に交互に連続する波形に形成し、この２枚のパネ
ル板２１ｍ。

Ｊｏｂの周縁全周を冷媒入口２２ｍと冷媒出口２２ｂと
を残してシーム溶接やレーザー溶接等により溶接したも
ので、前記２枚のパネル板２１ａ、Ｉｌｂは、その両側
部分を残して波形に形成されている。このパネル板１１
ａ、Ｉｌｂの両側部分は波形の山部２４の頂面と面一に
なっており、さらにその外側縁は両パネル板２Ｊ１゜Ｊ
Ｊｂの溶接のために波形の谷部２５の底面と面一とされ
ている。また、両パネル板２１ａ。

ＪＪｂは、波形の谷部ｚｓ、ａｓにおいて互いに接面さ
れており、この谷部ｘｓ、ｚｔ；の底面においてもＶ−
ム溶接やレーザー溶接等によって溶接されている。一方
、波形の山部２４．２４における両パネル板ｊｌｌａ、
Ｊｌｌｂ間の間隙は、横方向の冷媒流路２６となってお
り、隣接する冷媒流路２６．ｊ１６の両端は、パネル板
両側部分な山部頂面と面一にすることによって形成され
たダクト両側縁に沿う縦流路２６ｍ、１６ｂによって連
通されている。また、前記両パネル板１１ｓ、Ｉｌｂは
、スタンビングブンスまたはロールフォーミングプレス
等によって波形に形成されると共にこれと同時に第８図
に示すように彎曲されたものであり、従ってこの冷却ダ
クトは、パネル板１１ａ、ｌｌｂをプレス加工してこの
２枚のパネル板ｘｚａ、ｚｓｂｋ溶接するだけで製作す
ることができる。なお第９図において２３は両パネル板
１１ｍ、Ｉｌｂの溶接周縁全周に被着された絶縁体であ
る。また、前記冷媒入口Ｊｊａと冷媒出口ｊｏｂは一パ
ネル板２１８．ｌ１ｌｂの上下端に突出板部を形成して
おいてその両側縁を溶接することにより形成されたもの
で、冷媒入口２２ｍはダクト下端の一側縁部に設けられ
、冷媒出口ｊｊｂはダクト上端の他側縁部に設けられて
いる。

しかして、冷媒人口２２１からダクト内に流　　・入し
た冷媒は、第７図に破線矢印で示すように冷媒人口ＪＪ
ａが設けられている側の縦流路２６１を上方に向って流
れながら全ての冷媒流路２６．２６に均等に分流し、反
対側の縦流路ｊｏｂを通って冷媒出口２２ｂから流出す
る。

従って、この冷却ダクトによっても従来の冷却ダクトと
同様に箔巻巻線を効率良く冷却するこ。

とができる。そして、この冷却ダクトは、２枚のパネル
板Ｒ１ｍ、２１ｂを波形に形成してこれを溶接すること
で製作することができ、パネル板を波形に加工すること
はプレス成形等によって簡単に行なえるし、また２枚の
パネル板２１ｍ、２１ｂの１１１接も−かしいことでは
ないから、この冷却ダクトの製作は容易であり、しかも
、この冷却ダクトは、従来の冷却ダクトの製作ζヱ必要
であった高価な成形金層を使用せずに製作できるから、
従来の冷却ダクトに比べて低コストにかつ生産性よく製
作することができる。なお、この実施例では両パネル板
２１ｍ。

１１ｂを波形の谷部２５．２５においても溶接している
が、この谷部ｘｓ、ｘｓは溶接せずに単に接面させてお
くだけとしてもよい。

第１０図は本発明の′＠２の実施例を示したもので、こ
の冷却ダクトは、２枚のパネル板２１ｍ。

２１ｂのうち一方のパネル板２１ｍのみを波形に形成し
たものであり、その他の構成は第１の実施例のものと同
じになっている。

第１１図は本発明の第３の実施例を示したもので、この
冷却ダクトは、波形の谷部Ｊ　５，１５を交互にパネル
板の一側縁と他側縁とに延長し、−＊接する冷媒流路２
ε、２６を一端において交互に連通させて、破線矢ゆで
示すように冷媒を蛇行させて流すようにしたものであり
、その他の構成は１１または第２の実施例と同じになっ
ているこのような構成とすれば、冷媒がダクト内金埴°
をくまなく回流するから箔巻巻線の冷却効率を高めるこ
とができる。

第１２図は本発明の！４の実施例を示したもので、この
冷却ダクトは第３の実施例における冷媒流路２６の向き
を９０度変えたものである。

第１３図は本発明の第５の実施例を示したもので、この
冷却ダクトは第１または第２の実施例における冷媒流路
２６の同きＹ２Ｏ度変えたものである。

上記ＩＪ４及び第５の実施の冷却ダクトは、冷媒流路２
６が縦方向になっており従って巾方向に自由に彎曲させ
ることができるから、第１及び第２の実施のもののよう
にあらかじめパネル板ＩＪａ、Ｉｌｂを彎曲させておく
必要はない。

なお、上記第２〜第５の実施例において第１の実施例で
説明したものと対応するものについては図面に同符号を
付してその説明を省略する。

また１本発明は、第５図に示すように＊ｍ内に巻込まれ
る筒状ダクトにもまた′ｓ６図に示すように巻線内に巻
込まれる分割形のダクトにも適用することができる。

発明の効果 本発明の冷却ダクトは上記のような構成のものであるか
ら、低コストにかつ生産性よく製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は箔巻巻線変圧器の断面図、第２図及び第３図は
それぞれ従来の冷却ダシ゛トヲ示す斜視図、第４図は第
２図及び第３図に示す冷却ダ、クトの断面図、第５図及
び第６図はそれぞれ箔巻巻線内への冷却ダクトの巻込み
状態を示す平面図、′！Ｊ７図及び第８図は本発明の第
１の実施例を示す正面図及び底面図、第９図は第７図の
ムーＡ線に沿う断面図、第１０図は本発明の第２の実施
例を示す縦断側面図、第１１図は本発明の第３の実施例
を示す正面図、８１２図は本発明の第４の実施例を示す
正面図、第１３図は本発明の第５の実施例を示す正面図
である。 ＩＩｓ、ｊｌｂ・・・パネル板、Ｉｊｍ・・・冷媒入口
、２２ｂ・・・冷媒出口、２４川山部、２５川谷部、２
６・・・冷媒流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属シートと絶縁シートを重ねて巻いた箔巻巻線内に巻
   き込み内蔵される冷却ダクトにおいて、２枚のパネル板
   の周縁を溶接すると共に、少なくとも一方のパネル板を
   波形に形成し、両パネル板を波形の谷部において接面さ
   せて波形の山部における両パネル板間の間隙を冷媒流路
   とし、かつ隣接する冷媒流路をその一端または両端にお
   いて連通させたことを特徴とする箔巻巻線の冷却ダクト
   。