JPS5823419A - 油入電気機器 - 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】 本発明は変圧器等の油入電気機器にかかり特にシート状
の薄鋼板を波形に折曲げてひれ状の突出部を形成した波
形放熱板を有するもので、−次側あるいは二次側のブッ
シングの一方をタンク側壁に設ける構造の油入電気機器
に関する。

一般に油入電気機器では機器内部で発生した熱を絶縁油
を媒体としてタンク表面から放熱するようＫしている。

このため油入電気機器のタンクは放熱効果を高め得るよ
うな種々の構造が採用されている。その中でも側板を波
形に折曲げて放熱面積を拡大する波形放熱板が多く使用
されるようになってきた、この波形放熱板は第１図に示
すように薄いシート状の鋼板ｌを波形に屈曲せしめ一定
間隔毎にひれ状突出部１ｍを形成しその突出部１８の先
端部を複数個の補強片２によって互いに連結するととも
に、上記各突出部１１の上下両端縁をそれぞれ圧接し例
えばＭＡＧ溶接などで溶着させ一個の波形放熱板３とす
るものである。しかしてこの波形放熱板を使って油入電
気機器のタンクを構成する場合には上記波形放熱板の上
下両端縁にそれすれタンクの上部側板および下部側板兼
底板を溶接等によシ固着することによって構成される。

このような波形放熱板を用いたタンク構造において、ブ
ッシングをタンク側壁に取付ける場合には第２図に示す
ようなタンク構造が採用される。ここで、３はタンク側
壁の三面を構成する波形放熱板、４は上部側板、５はタ
ンク側壁の残り一面に取付けられたブッシング、６はブ
ッシング５を包囲するケーブルダクトである。この構造
は発生損失の少ない機器においては適用できるが機器の
容量が大きくなれば当然放熱面積を増加させなければな
らず、この場合には突出部１１の突出量を大きくするこ
とになる。ところが上記突出部１ａのタンク内圧による
応力はその突出量すなわち波の深さの自乗に比例し、板
厚さの自乗に反比例して発生し、また変形量は波の深さ
の４乗に比例し。

板厚さの３乗に反比例して増減するので、突出部１ｍの
応力、変形量をそれぞれ許容値以下に押えるには突出量
の大きさに応じて板厚さを厚くする必要があシ％また板
厚さが大きくなれば当然材料費および製品重量が増大す
る不都合がある。さらに第２図の如くタンク側壁の三面
に放熱板３を配置させた構造ではフロア−スペースの面
で、ブッシング５あるいはケーブルダクト６の両＠部分
及び長辺、短辺の放熱板３の突・上部１ａの側面外方す
なわちタンク隅部外方にデッドスペースを生じることに
なυこれによシ機器外形寸法が増大することになる。ま
た突出部１ａを放熱効率の点より適切なピッチで設ける
必要があシ、このため、タンクサイズに応じて突出部総
個数に制限ができるとともにより大きな放熱量を得るた
めに突出部１ａの突出量を増大させても当然製造上の制
限があ択かつ前述の突出部１ａＱ強度上の問題もあるの
で、ブッシング検出し方式の場合には上述の構造では不
都合であった。さらに、このタンクの中に収納される中
身において、単相三脚鉄心または三相五脚鉄心のように
鉄心２６の最外側鉄心脚２６ａが巻線２７よシ外側に配
置されるような場合には、第２図に示すようにタンク四
隅にデッドスペース２８を生じることになシ、この部分
の油量が増大する欠点があった。

本発明はこのような欠点を除去するためにみなされたも
ので、ひれ状突出部の板厚さを厚くすることなく機械的
強度が大きく放熱面積も拡大できしかも小形＠量でかつ
経済的なブッシング検出し方式の油入電気機器を提供す
ることを目的とする。

以下第３図ないし第１４図を参照して本発明の一実施例
について説明する。第３図において、内部に鉄心２６、
巻線２７等からなる電気機器中身を収納するタンクは、
対向して配置され波形放熱板で構成された一対の短辺側
壁１１　、１２と、この一対の短辺側壁１１　、１２の
対向する一方の端部間に配置され波形放熱板で構成され
た長辺側壁１３と、一対の短辺側壁１１　、１２の対向
する他方の端部間に配置され丸干板状の長辺側壁１４と
を互いに隣接する端部どうしを溶接等によって油密に固
着してタンク側壁を構成する。この場合、一対の短辺側
壁１１　、１２０長辺側壁１４側の端部は長辺側壁１４
の基部１４ａの位置よりも外側の位置に配置し、また長
辺側壁１３０両端部は一対の短辺側壁１１　、１２の対
向する基部１１ａ、１２ａの位置よシも外側の位置に配
置する。そして長辺側壁１４の基部１４Ｊｌにブッシン
グ５を取付けるようにする。なお、６はブッシング５を
包囲するケーブルダクトである。また鉄心２６の最外側
鉄心脚２６ａは各短辺側壁１１．１２の、後述するひれ
状突出部群３０の突出部分３０ａの内側に配置する。

第４図はタンクの短辺側壁１１または１２を形成する波
形放熱板の平断面図であって、シート状の薄鋼板を波形
に屈曲せしめることによって一定間隔毎にひれ状突出部
１ａを連続的に複数個形成形成するとともにその中間の
最外側鉄心脚の積層面に対向する基部部分を外側に突出
させ、この突出部分３０ａに、その両側に位置するひれ
状突出部２９人。

２９Ｂ＋７）突出高さよ）も小さい突出高さを有し、先
端部がひれ状突出部２９人、２９Ｂの先端部と同一線上
に配置されたひれ状突出部群３０を形成する。最外側鉄
心脚はこのひれ状突出部群３０の突出部分３０ａの内側
に配置される。これら突出部２９Ａ、　２９Ｂ、　３０
を形成したシート状鋼板の両端に平板状部を設け、この
平板状部を適宜折曲げて隣接する他の側板と溶接を行う
ための７ランク部１ｂ、　１ｂを形成してしる。を九波
形放熱板の各突出部１ａの上下両端縁はそれぞれ圧接さ
れて溶接によシ油書に固着されるとともに突出部群の各
突出部１１の先端部には各突出！１Ａｌａを互いに連結
する補強片２が設けられている。そしてこの波形放熱販
社補強片２を設けていない側が基部１１ａ、１２ａとな
り、この基部１１ａ、１２ａがタンク内部側に配置され
る。

一方、第５図（ａ）ないしくＣ）はタンクの一方の長辺
１１１−１４を構成する平板の平面図、正面図及び側面
図であって、平板状の鋼板をＵ形状に折曲して基部１４
ａの両側に側板部１４ｂ、　１４ｂを形成し、この側板
部１４ｂ、１４ｂの端部を折曲して７ランク部１４Ｃ。

１４ｃを形成している。また基部１４ａの中間部にはブ
ッシング取付けのための開口１４ｄが設けられている。

を九第６図は他方の長辺側壁１３を形成する波形放熱板
の平断面図であり、シート状鋼板を屈曲せしめることに
よってひれ状突出部１ｇを複数個連続して形成し各突出
部１ａの両端縁を油密に固着するとともに突出部群の両
端に平板状部を設けこの平板状部を適宜折曲げて隣接す
る短辺側壁の端部と固着を行うためのフランジ部１ｂ、
ｘｂが形成されている。この長辺側壁１３においても各
突出部１ａの先端に補強片２が取付けられ、そしてこの
補強片２の取付かない側が基部１３ａであや、この基部
１３１がタンク内部側に配置される。

これらの短辺側壁１１，１２及び一方の長辺側壁１３を
なす波形状放熱板と他方の長辺側壁１４をなす平板のそ
れぞれの７ランク部１ｂ、１４ｂ、ｌｂを溶接によシ固
着することによってタンク側壁が構成される。

表お第７図（ａＪないしくｄ）は長辺側壁１４と短辺側
壁１１または１２の７ランク部における種々の接続構造
を示すものである。

しかして上述のようにして構成され喪タンク儒肇の上下
両端部に第８図及び第９図に示すように上一部側板１５
および下部側板兼底板１６を固着するとともに短辺側壁
１１．１２と長辺側壁１３．１４との間に形成される第
３図に示した連通路１７．１８の上下部に蓋板１９，２
０を溶接によシ固着して一個のタンクを構威し、その内
部に鉄心２６及び巻線２７等からなる電気機器中身を絶
縁油とともに収納し１図示しないタンクカバーで上部開
口を密封して油入電気機器が構成される。

このように構成し九油入電気機器においては次のような
利点がある。すなわち、まず機器の小形化という点では
従来の波形放熱板を用い九タンクではタンク側壁に設は
九ケーブルダクトの両側部にひれ状突出部を形成するこ
とができないが本発明では第３図に示した平面図の如く
、一対の短辺側壁１１，１２０長辺側壁１４側の端部が
長辺側壁１４の基部１４ｍの位置よりも外側の位置に配
置されるので、タンクの四隅にも突出部を形成すること
ができ一定放熱量においては機器外形寸法の縮少化すな
わち７Ｍ２アースベースの減少を計ることができる。

また従来の波形放熱板を用い九タンクは機器の発熱量に
応じその発熱量が大となれば突出部の突出量を大暑＜シ
て放熱面積を増すことを行うがこの突出量すなわち波の
深さは波形成形や両端縁のスクイズ成形において製造設
備の能力あるい社製品の加工精度等において当然ながら
製造上の制限がＴｏシ、また空気＠Ｏ効果的な放熱特性
を得るために突出部ピッチも波ｐ深さに応じて制約がで
き突出部の個数も同−タンク９イズにおいては限られて
くる。従ってこのようなタンク構造においては最大放熱
量が限定され適用機器容量が限定される。壕九発熱量に
応じ波の深さを大きくして対応し九場合にはタンクの内
圧に対して応力、変形量とも許容値以下としなければな
らないが波の深さが大きくなれば前述のように当然深さ
に応じて板厚さを厚くしなければならない。

これに対し本発明によるタンク構造は前述したようにケ
ーブルダクト６の両側にも突出部を設けて総個数を増加
させて形成することができるので。

タンク内圧による突出部の応力および変形量を許容値以
下とすることに対し、板厚さをあげることなく容易に対
応でき、従来のタンク構造に比し材料費の低減、製品の
軽量化が計れ、さらにブッシング横比し方式における波
形放熱板タンク構造の適用機器容量を大幅に拡大するこ
とができる。

またタンクの中に収納される電気機器中身は巻線２７よ
シ外側に突出する最外側鉄心脚２６ａの大部分が短辺側
壁１１．１２に形成された突出部分３０ａ内に配置され
るため、電気機器中身のタンク内における占積車が向上
し、絶縁油量の減少が計れるので、よシ安価な油入電気
機器を得ることができる。

なお、上記実施例では長辺側壁１４をＵ字状に折曲され
た平板で構成したものＫついて述べたが、第１０図に示
すように、Ｌ字状に折曲した平板で長辺側壁２４を構成
し、この長辺側壁２４の側板部２４ｂのない端部２４Ｃ
と短辺側壁１１の端部との関に波形放熱板２５を接続し
て構成すればひれ状突出部の個数が増加するので、放熱
容量を増大することができる。この場合、長辺側壁２４
の中間部に取付けられるブッシング５は中間部の中心か
ら側板部２４ｂ側にずらせて配置する。

また第１１図に示すように、更に放熱容量を増大するた
めに両端部にフランジ部３４Ｃ、３４Ｃだけを形成した
平板で長辺側壁３４を構成し、との長辺側壁３４０両端
部と短辺側壁１１．１２の端部との間にそれぞれ波形放
熱板３５．３５を接続して構成することができる。

更に第１２４図（ａ）ないしくＣ）に示すように、Ｕ字
状に折曲した平板で長辺側壁４４を構成する場合、その
両側の側板部にそれぞれ外側に突出し高さ方向にのびる
袋状部４４ｇを形成することもできる。このように構成
すれば、放熱板内の絶縁油の自然循環において小さなル
ープの発生がなくなシ機器の油側冷却効率を向上するこ
とができ、しかも剛性が増加することにより板厚を減少
することができるので、機器をよ）一層軽量化できる。

さらに第１３図に示すように一対の短辺側壁１１゜１２
の中間部分に設ける突出部分はひれ状突出部群を設けな
い平板状の突出部分３０ｂで構成することができ、また
この突出部分３０ｂは他のひれ状突出部２９Ａ、　２９
Ｂと別部材で構成してもよい。

このように本発明による油入電気機器においては従来の
波形放熱板を用いて構成したタンク構造に比し１機器の
小形化を計ることができ、従来と同一放熱量のタンクの
場合には板厚の減少を行なうことができ、材料費の低減
、製品の軽食化をも計ることができる等の効果を奏する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は波形放熱板を示す斜視図、第２図は従来の油入
電気機器用タンクを示す平面図、第３図は本発明による
油入電気機器の一実施例を示す平Ｍ面図、第４図は第３
図の油入電気機器のタンクの短辺側壁を示す平断面図、
第５図（→ないしくＣ）は第３図の油入電気機器のタン
クの一方の長辺側壁を示す平断面図、正面図及び側面図
、第６図は第３図の油入電気機器タンクの他方の長辺側
壁を示す平断面図、ｆ＄７図（ａ）ないしくｄ）は短辺
側壁と長辺側壁の種々の接続構造を示す断面図、第８図
は第３図の油入電気機器のタンクに上部側板及び下部側
板兼底板を取付けた状態を示す平面図、第９図は第８図
のＤ（−［線断面図、第１０図及び嬉１１図はそれぞれ
本発明の他の実施例を示す平断面図、第１２図（ａｌな
いしくＣ）は長辺側壁の他の実施例を示す平断面図、正
面図及び側断面図、第１３図は本発明のさらに他の実施
例を示す平断面図である。 １　・・・・シート状鋼板、　１ａ・・・突出部。 ２・・・・・・補強片、　　　　５・・　ブッシング、
１１　、１２−−−・−短辺側壁、　ｌｌａ、１２ａ、
１４ａ−・・−・基部。 １３．１４，２４，３４．４４・・・・・・長辺側壁、
１３ａ、１４ａ・・・・・・基部、２６、−　・鉄心、
２６ａ・・・・・最外側鉄心脚、２７・・・・・巻線、
　　　　　２９Ａ、２９Ｂ・・・・・・突出部、３０・
・・・・・突出部群、３０ａ、３０ｂ・・・・・・突出
部分。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（
ほか１名）第５図　　　　／ 第６図 第７図 （α）　　　　（す （Ｃ〕　　　　　　　　　　　　　　　（ｄ−）第８図 ９ 第９図 第１０図 ６乙 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タンク内部に電気機器中身及び絶縁油を収納して構成し
   たものにおいて、シート状鋼板を波形に屈曲せしめるこ
   とによってひれ状突出部を連続して形成した波形放熱板
   であって、中間部の基部をその両側に位置するひれ状突
   出部の基部よりも外側に突出させるとともに各ひれ状突
   出部の両端縁を油密に固着し九一対の波形放熱板を所定
   の間隔をおいて配置に対向する短辺側壁を構成し、この
   一対の短辺側壁の一方の端部間に、シート状鋼板を波形
   に屈曲せしめることによってひれ状突出部を連続的に形
   成し、各ひれ状突出部の両端縁を油密に固着した波形放
   熱板を配置して前記短辺側壁との隣接する端部どうしを
   油密に固着して第１０長辺儒壁を構成し、前記一対の短
   辺側壁の他方の端部間にブッシングを取付ける開口を有
   する平板を配置した前記短辺側壁との隣接する端部どう
   しを直接を九唸他の部材を介して油密に固着して第２０
   長辺側壁を構成して前記タンクの側壁を構成してなシ、
   前記一対の短辺側壁の一方の端部を。 前記第２０長辺側壁の基部の位置よシも外側の位置に配
   置するとともに前記第１の長辺側壁の両端部を前記一対
   の短辺側壁の基部よりも外側の位置に配置し、かつ前記
   電気機器中身の最外側鉄心脚を前記短辺側壁の中間部の
   突出部分の内側に配置したことを特徴とする油入電気機
   器。