JPS5823420A - 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係シ、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その
突出部によって放熱油室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ものであ
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散するようにしている。

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した波形放熱板が多く使用
されるようになって来念０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１ａを形成しその突出部１ａの先
端部を複数個の補強片２によって互に連結すると共に、
上記各突出部１ａの上下両端縁をそれすれ圧接して例え
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
両端縁にそれぞれタンクの上部側板および下部側板兼底
板を溶接等により固着する事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１１Ｋｊｌ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ｌ：部側板、５は
タンク側壁の残カー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ｉ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
１らず、この場合には突出部１ａ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
１ａ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る。

また板厚さが大きくなれば轟然材料費および製品重置が
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
ースを考えるとブッシング５あるいはケーブルダクト６
０両側面外方すなわちタンク隅部外方にデッドスペース
を生ずることになりこれにより機器外形寸法が増大する
ことになる。また突出部１ａｔ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
応じて突出部総領数に制限が出きると共に、よシ大きな
放熱量を得るために突出部１ｍの突出量を増大させても
轟然製造上の制限があシ、かつ前述の突出部１ａの強度
上の問題４あるので、ブッシング積出し方式の場合には
上述の構造では不都合であった。更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、或いは三相五脚
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
うにタンク内側四隅にデッドスペース２８が生じること
Ｋなる・従って、この部分の油量が増大している欠点が
あった。

本発明はこのような欠点を除去する九めＫ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出来、しかもタンクの中に占
める電気機器中身の占積率を向上させ、小形軽量でかつ
経済的なブッシング積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図乃至１１１４図を参照して本発明の一実施例
について説明する。第３図に於て、内部に鉄心２６及び
巻線２７からなる電気機器中身と絶縁油を収納するタン
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、折曲された波形放熱
板を複数個連結して構成され九長辺側壁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
た平板状の長辺側１１１４とを、各ｌＩｍの互に隣接す
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。そしてこの場合、一対の短辺側壁１１．
１２のそれぞれの両端部は各長辺側壁１３．１４の基部
１３ａ、１４ａの位置よシも外側に延長した位置に配置
し、一方の長辺側壁１４の基部１４ａ　Ｋブッシング５
を職付けるようにする。なお６はケーブルダクト、であ
る。を九鉄心２６の最外側鉄心脚２６ａは短辺側壁１１
．１２の後述するひれ状突出部群３０の突出部分３０１
の内側に配置する。

第４図はタンク−壁１１ｆｉ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
を複数個連結して形成したひれ状突出部群２９を形成す
ると共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、ひれ
状突出部群２９の突出高さよりも小さい突出高さを有し
、先端部がひれ状突出部群２９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３０８の内側に配
置される。これら突出部群２９　、３０を形成したシー
ト状の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フラン
ジ部１ｂ、ｌｂを形成している。なおこの波形放熱板１
１．１２の各突出部１ａの上下両端縁はそれぞれ圧接さ
れて溶接により油密に固着されてＡる。また図中符号２
は突出部群の各突出部１ａの先端部を互いに連結する補
強片である〇 一方、′＠５図（ａｌ乃至（Ｃ）はタンクの一方の長辺
側壁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字状に折曲して１部１４ａの
両側に側板部１４ｂ、１４ｂを形成し更に両端部を折曲
してフランジ部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。

第６図は他方の長辺側壁１３を形成する複数個の波形放
熱板のうち１個の波形放熱板の平断面図であり、シート
状薄鋼板を屈曲せしめることによってひれ状突出部１ａ
を複数個連続し形成した突出部群１３Ａを、中間に平板
状部１３ｃを介して２個設けると共に、２個の突出部群
１３Ａ、１３Ａの各突出部１ａの先端が対向するように
、平板状部１ｃを２個所直角に折曲して形成されて論る
。

各突出部群１３Ａ　、　１３Ａの端部にはこの部を適宜
折曲げて隣接する側板と固着を行うためのフランジ部１
ｂ、ｌｂが形成されている。この波形放熱板においても
、各突出部１’ａの両端縁が油密に固着され、また各突
出部群１３ム、１３Ａの先端に１１８強片２゜２が取付
けられている。このような波形放熱板を複数個７ランジ
部１ｂ、ｌｂで接続して平板状部１３ｃ　ｔ−基部とし
、これをタンク内部側に配置して長辺１ＩＷ１３が構成
される。これらの短辺側壁１１．１２および一方の長辺
側！１３をなす波形放熱板と他方の長辺側壁１４をなす
平板のそれぞれのフランジ部１ｂ、１４ｃを溶接により
固着する。

なお第７図（ａ）乃至（ｄ）は長辺側１１１４と短辺側
壁１１−ｉたは１２のフランジ部における種々の溶接部
構造を示すものである。

しかして上述のようＫして構成されたタンク側壁の上下
絢端部に第８図及び第９図に示すように上部側板１５お
よび下部側板兼底板１６を固着すると共に短辺側壁１１
．１２と長辺側壁１３．１４との関く形成される第３図
に示した連通路１７．１８の上下部に薔１［１９，２０
を溶接により固着（第９図参照）して−個のタンクを構
成する。そしてこのタンク内に鉄心２６及び巻線２７等
からなる電気機器中身を絶縁油と共に収納し、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、従来の波形放熱板を用いたタン
クではタンク側−に設けた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出来ないが、本発明では第
３図に示す平面図の如く、一対の短辺側壁１１．１２の
それぞれの両端部が各長辺側１１１３．１４の基部１３
ａ、１４ｃの位置よシも外側に延長した位置に配置され
るので、タンクの四隅にも突出部１ａを形成することが
でき一定放熱量において一機器外形寸法の縮少化すなわ
ちフロア−スペ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たタンクは機器の放熱量に
応じてその発熱量が大となれば突出部１ａの突出量を大
きくし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
て製造設備の能力或いＦｉ製品の加工精度等において当
然ながら製造上の制限があシ、また空気側の効果的な放
熱効果を得るために突出部ピッチも波の深さに応じて制
約ができ突出部の個数も同一タンクサイズに於ては限ら
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。また発熱
量に応じ波の深さを大きくして対応した場合にはタンク
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れば前述のように当然
深さに応じて板厚を厚くしなければならない。

これに対し、本発明によれば、前述し九ようにケーブル
ダクト６０両側にも突出部１ａ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、タンク内圧によるひれ
状突出部１ａの応力および変形量を許容値以下とするこ
とに対し、板厚さを上げることなく容易に対応できると
共に、材料費の低減、製品の軽量化が計れ、さらにブッ
シング損出し方式における波形放熱板タンク構造の適用
機器容量を大巾に拡大することができる。またタンク中
に収納される鉄心９巻線等の電気機器中身は巻４Ｉ！２
７よシ外１１に突出する最外側鉄心脚２６ａの大部分が
短辺１ｌＩ１１１１．１２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圧おける
占積率が向上し、絶縁油量の減少が計れるのでより安価
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！４をＵ字状に折曲された
平板で構成したものについて述べ九が、第１θ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の側板部のない端部２４ｃと短辺側［
１１１の端部との間に波形放熱板２５を接続して構成す
ればひれ状突出部の儒教が増加するので放熱容量を増大
することができる０この場合長辺側１１２４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２
４ｂ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だけを形成し丸平
板で長辺側［１３４を構成し、この長辺側壁３４の両端
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１２図（ａ）乃至（Ｃ）に示すように、Ｕ字形状
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延びる袋
状部４４ｅを形成することも出来る。

このように構成すれば、放熱板内での絶縁油の自然循１
［Ｋお込て小さなループの発生がなくなシ機器の油闘冷
却効率を向上することができ、しかも剛性が増加するこ
とにより板厚さを減少することができるので、機器をよ
り一層軽量化できる。

また＠１３図に示すように、長辺側壁を構成する波形放
熱板において、平板状部１３ｃの中間部に２個の突出部
群１３Ａ、１３人間にのびる突出部１３ｅを形成したり
、或は第１４図に示すように２個の突出部群１３Ａ、１
３Ａの突出部１ａの数を少なくして平板状部１３０ｇｌ
ＩＣ多数の突出部群１３Ｂを構成することもできる。こ
のように構成すれば平板状部１３ｃの剛性が高くなろと
ともに放熱容量の増大を計ることができる。

さらに第１５図に示すように一対の短辺側壁１１゜１２
の中間部分く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群２９．２９と
別部材で構成することができる。

以上説明したように本発明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
さの減少を行うことができ、更に中身の占積率が向上出
来ることから絶縁油量の節減ができ、材料費の低減、製
品の軽量化をも計ることができる等の効果を奏する油入
電気機器を得ることができる。

【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断面図、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（ａ）乃至（Ｃ１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、正面図および１１
面図、１Ｉｆ１６図は第３図の油入電気機器のタンクの
他方の長辺側壁の一部を示す平断面図、第７図（ａ）乃
至（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Ｆｉ＠３図の油入電気機器のタンクに上
部側板および下部側板兼底板を増付けた状態を示す平面
図、第９図は第８図のＷ−に線断面図、第１０図および
第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（ａ）乃至ｒｅ）は長辺側壁の他の実施例を
示す平断面図、正面図および側断面図、第１３図ないし
第１５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。 １・・・シート状鋼板　　　１ａ、１３！・・・突出部
１ｂ、１４ｃ　　フランジ部　　２・・・補強片３・・
タンク側壁を構成する放熱板 ４．１５・・上部側板　　　　５・・ブッシング６・・
・ケーブルダクト１１．１２・短辺側壁１３．１４，２
４．３４．４４・・長辺側壁１６・・下部側板兼底板　
　１７，１ｇ・・連通路１９．２０−・・蓋板　　　　
　１３ａ、１４ａ　　基部１３Ａ、２９．３０・・・突
出部群　２Ｇ・・鉄心２６ａ・・最外側鉄心脚　　２７
・・・巻線３０ａ　、　３０ｂ　−突出部分 第３図 第４ａ！！ （０Ｌ） 第６図 第７■ （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４
）第８■ 第１０図 第１１１１ 払　　　　　　ｓ　　６　３５ 第１２図 （〜　　　　　　ＣＣ） 第１３図 第１４図 ／３７３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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＾て、シート状鋼板を波形に屈曲せしめると
   とくよってひれ状突出部を連続的に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４外側に突出させると共に各ひれ状突出
   部の両端縁を油密に固着した一対の波形放熱板を所定の
   間隔をおいて配置して対向する短辺ＩＩｍ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
   形に屈曲せしめるととＫよってひれ状突出部を連続的に
   形成すると共に各ひれ状突出部の両端縁を油密に固着し
   え突出部群を、中間に平板状部を介して２調設けかつ上
   記平板状部を折曲して２個の突出部群を対向させた波形
   放熱板を複数個接続し、前記短辺ａｍとの隣接する端部
   どうしを油密に固着して第１０長辺側壁を構成し、前記
   一対の短辺１１１ＩＩＩｌ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て１ｉｉＩ記短
   辺ｉｍｉとの隣接する端部どうしを直接または他の部材
   を介して油密に固着して１１２の長辺側壁を構成して前
   記タンクの側壁を構成してなり、前記一対の短辺側壁の
   それぞれの両端部を前記第１０長辺側壁の基部及び１１
   ２の長辺側壁の基部の位置より外側の延長した位置に配
   置すると共にｆＭ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０