JPS5923507A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、波形放熱板を有し且つブッシングをタンク側
壁に設ける構造の機器タンクを備えた油入電気機器←≠
半４に関する。

〔発明の技術的背獣〕

一般に油入電気機器例えば油入変圧器では、機器タンク
の内部に設けた機器で発生した熱を、タンク内に封入し
た絶縁油を媒体としてタンク表面から外部放熱するよう
にしている。このため、油入変圧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、シート状鋼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
１を波形に連続して屈曲せしめて鋼板１に一定間隅毎に
多数のひれ状突出部１ａを形成し、これら突出部１ａ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、各突出部１ａの上下両端縁をそれぞれ圧接しＭＡ
Ｇ溶接などで溶着させ、１個の波形放熱板３としたもの
である。しかして、この波形放熱板を使って油入変圧器
のタンクを構成する場合には、波形放熱板の上下両端縁
に、それぞれタンクの上部板および下部板兼底板な溶接
等により固着することによってタンクが構成サレル。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
シングをタンクの側畿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、図中３はタ
ンク側壁の対向する二面例えば短辺側壁を構成する波形
放熱板、４は上部板、５はタンク側板の残り例えば長辺
側壁二面にそれぞれ取付けられた一次側および二次側の
ブッシング、６はブッシング５を包Ｍｉｌするケーブル
ダクトである。また、図中７はタンク内部に設けられる
鉄心、８は鉄心７に巻装された巻線である。

〔背景技術の問題点〕

しかして、従来の節度圧器における機器タンクの構造は
、発熱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、この場合にはひれ状突出部１ａの突出部を大き
くすることになる。ところが、上記ひれ状突出部Ｘａ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２乗に比例し、板厚の２乗に反比例して発生し、ま
た変形Ｉ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、ひれ状突出部１８の応力、変形
量をそれぞれ許容値以下に押えるには、突出ｌの大きさ
に応じてひれ状突出部１ａすなわち波形放熱板１の板厚
さを厚くする必要がある。また板厚さが大きくなれば、
当然材料費および製品型Ｉ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二面に放熱板、７が
配置された構造では、ブロアースペースの面で、ブッシ
ング５あるいはケーブルダクト６の両側部分と長辺、短
辺の放熱板３のひれ状突出部１ａの側面外方、すなわち
タンク隅部外方図中大部分にデッドスペースを生じるこ
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、波形放熱板３においてはひれ状突出部１ａを放熱
効率の点より適切なピッチで設ける必要があり、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Ｉ】大きな放熱量を得るためにひれ状突出
部１ａの突出域を増大させても当然製造上の制限があり
。

かつ前述のひれ状突出部１ａの強闇七の問題もあるので
、ブッシング構出し方法の場合には上述のタンク構造で
は不都合であった。

さらに、このタンクの内部に収納される変圧器中身にお
いて、単相三脚鉄心または三相五脚鉄心のように鉄心７
の最外側鉄心脚７ａが巻線８より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の四隅部にデッ
ドスペースを生じることによりタンクに封入する油量が
増大する欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、機器タンク
の側壁を構成する波形放熱板の板厚を増大することなく
放熱板の機械的強度の向上と放熱面積の増大を図ること
ができ、しかも小形軽揖で経済的なブッシング構出し方
式のＦＡ　器タンクを備えた油入電気機器を提供するも
のである。

〔発明の概要〕

本発明の油入電気機器は、機器タンクの短辺側壁を一対
の波形放熱板で、長辺側壁をブ・ソシングを取付けた一
対の平板で夫々構成し、且つ波形放熱板の端部を平板の
基部より外側に延長するとともにタンク内部の各隅部に
柱部材を設け、タンク内部に設けた最外側鉄心脚を柱部
材間の内側に設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面で示す実ｔ＠例について説明する。

本発明を適用した油入変ｌモ器の一実施例を第３図ない
し第９図について説明する。なお、第１図および第２図
と同一部分は同一符号を付して示す。第３図は油入変圧
器の平面断面図を示している。第３図において、機器タ
ンク１１の内部には鉄心７、巻線８などからなる変圧器
山味が収納され且つ絶縁油が封入されている。機器タン
ク１１においては、短辺側壁を構成するものとして一対
の波形放熱板３，３が間隔を存し対向して設けてあり、
長辺側壁を構成するものとして一対の波形放熱板３，３
間においで一対の平板１２．１２が間隔を存し対向して
設けてあり、これら波形放熱板３，３と平板１２．１２
の隣接する端部同志を溶接により液密に固着することに
よりタンク側壁を構成している。そして、一対の波形放
熱板３．３のそれぞれの両端部は、一対の平板１２．１
２の基部１２１．１２７４の位置よりも外側に延長した
位置に配置し、各平板１２．１２の基部１２１１，１２
１　　にブッシング５．５を取付けるようにする。この
ように構成されたタンク１１の内部の四隅に、例えば中
空の角状をなす柱部材Ｉ３を夫々配置し、これら各柱部
材１３の上下両端部においてタンク１１の上面部に設け
た上部板４と下面部に設けた下部側板兼底板１４を溶接
により固着する。また、鉄心７の最外側鉄心脚７８はタ
ンク１１の内部四隅に設けた柱部材１３間の内側に配置
する。

第４図はタンクの短辺側壁を形成する波形放熱板３を示
す平面断面図である。波形放熱板、９はシート状の薄鋼
板１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する。これらひれ
状突出部Ｊａ群を形成した鋼板１の両端を平板状とし、
この平板状部を折曲げて隣接する他の平板１２の端部と
組合せて溶接を行うためのフランジ部１ｂ、１ｂを形成
しである。また、鋼板１の各ひれ状突出部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
ている。さらに、各突出部１ａの先端部は補強片２によ
り互いに連結され、この補強片２がない側がタンク１１
内部側に配置される。このようにして波形放熱板３が形
成されている。

第５図（ａｌないしくＣ１はタンク１１の長辺側壁を構
成する平板１２を示す平面図、正面図及び側面図である
。平板１２は、平板状の鋼板を口形に折曲げて中央の基
部１２ｍ　　の両側に側板部１２ｂ、１２ｂ　　を形成
し、さらに側板部１２ｂ。

１２ｂ　　の端部を折曲げて隣接する波形放熱板３の端
部と組合せて溶接するためのフランジ部１２Ｃ，ＩＩＣ
を形成しである。平板１２の基部１２ｔｓ　　の中間部
には、ブッシング５を取付けるための開口部１２ｄ　　
が設けられている。この平板１２は基部１２ａ　　がタ
ンク１１の内部側に配置される。

そして、一対の波形放熱板３，３のフランジ部１ｂ、ｌ
ｂと平板１２．１２のフランジ部１２ｃ。

１２ｃ　　とを互に組合せて溶接により連結固定し、タ
ンク１１の短辺側壁と長辺側壁とからなる周囲側壁を構
成する。

第６図（ａｔないしくｄｉは波形放熱板３のフランジ部
１ｂと平板１２のフランジ部１２ｃ　　との種々の接続
構造を示すものである。すなわち、第４図および第５図
で示すフランジ接続構造は、両フランジ部１ｂ、１２Ｃ
共に夫々直角に折曲して組合せてあり、第６図（ａ）で
示す接続構造は、フランジ部１ｂを平板にして、フラン
ジ部１２Ｃを折返して曲げて夫々組合せてあ：）、また
第６図（ｂ＞　、　＜Ｃ）はフランジ部１ｂを曲げ、フ
ランジ部１２ｃ　　を平板にして組合せてあり、さらに
＠６図（ｄ）は接続部材１５を挾んで両プランジ部１ｂ
１２ｃ　　を溶接により固定したものである。

第７図は、タンク１１の内部四隅に夫々配置される柱部
材１３の一例を示す斜視図で、この柱部材Ｉ３は中空の
角形をなしている。

しかして、上述のようにして構成されたタンク１１の側
壁の上下両端部に、第８図及び第９図に示すように上部
板４及び下部板兼底１４を固着するとともに、タンク１
１の内部四隅部において、波形放熱板、ｑと平板１２の
各端部の間に絶縁油の通る間隙を設けて柱部材１３を配
置する。この柱部材１３の上端部においては蓋板Ｊ♂を
介して上部板４を、上端部においては下部板兼底板１４
を夫々溶接により固着する。また第３図で示すように波
形放熱板、９　、　、？と平板１２．１２の側板部１１
ｂ、１２ｂ　　との間に形成される連通路１７．１７の
上下部に第９図で示すように細長い蓋板１ｇ、ＩＩ！お
よび１９．１９を配置し、この蓋板１Ｂ、１Ｂおよび１
９．１９を波形放熱板３，３と平板１２．１２の上下端
縁に溶接により固定する。そして、このタンク１１の内
部に鉄心７及び巻線８等からなる変圧器中身を絶縁油と
ともに収納し、図示しないタンクカバーでタンク１ノの
上部開口部を密封して油入変圧器を構成する。

このように構成した油入変圧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３を用いたタンクでは、タンク１１の
側壁に設けたケーブルダクト６の両側に位置する波形放
熱板３゜３のひれ状突出部１ａを形成することができな
いが、本発明では第３図に示すように一対の波形放熱板
３，３のそれぞれの両端部が平板１２゜１２の基部１２
ｍ、１２ａ　　の位置よりも外側に延長した位置に配置
されるので、タンク１１の四隅にも突出部Ｉａを形成す
ることができ、一定放熱句においてはタンク１１の外形
寸法を縮少化でき、このためタンク１１を設置するフロ
ア−スペースの減少を図ることができる。

また、従来の波形放熱板３を用いたタンクは、変圧器の
発熱量に応じその発熱量が大となれば、波形放熱板゛３
のひれ状突出部１ａの突出量を大きくして放熱面積を増
すことを行なうが、この突出量すなわちひれ状突出部１
ａの深さは、波形放熱板３の波形成形やその両端縁のス
クイズ成形を行なうための製造設備の能力あるいは製品
の加工精度等において製造上の制限があり、また波形放
熱板３における空気側の効果的な放熱特性を得るために
ひれ状突出部１ａの間隔ビックも深さに応じて制約でき
、ひれ状突出部１ａの個数も同一タンクサイズにおいて
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する変圧器の容量が限
定される。また、変圧器における発熱量に応じ波形放熱
板３のひれ状突出部Ｊａの深さを大きくして対応した場
合には、タンク１１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、ひれ状突出部１ａの
深さが大きくなければ前述のように当然深さに応じて波
形放熱板３を形成する鋼板１の板厚を大きくしなければ
ならない。

これに対し本発明によれば、前述したようにケーブルダ
クト６の両側にも波形放熱板、？のひれ状突出部１ａを
設けて、その突出部総個数を増加させて形成することが
できるので、タンク１１の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、波
形放熱板３の鋼板１の板厚を大きくすることなく容易に
対応でき、従来のタンク構成に比しタンクの材料費の低
減と製品の軽量化が図れ、さらにブッシング構出し方式
における波形放熱板３を用いたタンク構造の適用変圧器
容量を大幅に拡大することができる。

また、タンク１１内に収納される変圧器中身は、巻線８
より外側に突出する最外側鉄心脚７ｓの大部分が、タン
ク１１の内部四隅の中空の角状の柱部材１３の間に配置
されるため、変圧器中身のタンク１１内における占積率
が向上し、絶縁油が中空の角状の柱部材１３により排斥
される為絶縁簡単の減少が図れるので、より安価な油入
変圧器を得ることができる。

なお、上記実施例ではタンク１１の長辺側壁を口形状に
折曲げられた平板１２．１２で構成したものについて述
べたが、第１０図に示すように、Ｌ字状に折曲げた平板
１２．１２すなわち一方の側板部１２ｂ、１２ｈ　　が
ない平板１２．１２でそれぞれタンク１ノの長辺側壁を
梠成し、この波形放熱板３，３の端部との間に、それぞ
れ短い波形放熱板、９’、、？’　　を接続して構成す
ることもできる。この場合、波形放熱板、９のひれ状突
出部１ａの個数を増加させることができるので、放熱容
量を増大することができる。またこの場合、平板１２の
基部１２ｇ　　に取付けられるブッシング５は基部１２
１１　　の中心から側板部１２ｂ側にずらせて配置する
。また、波形放熱板３と波形放熱板３′　の各鋼板１の
フランジ部１ｂ。

１ｂは接続部材１５を挾んで溶接して固着する。

また、第１１図に示すように、更にタンク１１の放熱界
域を増大するために、両端部にフランジ部１２Ｃ，ｌ：
ｌｃ　　のみを形成した平板１２゜１２でタンク１１の
長辺側壁を構成し、この平板１２．１２の両端部と短辺
側壁の波形放熱板３゜３の両端部との間にそれぞれ波形
放熱板、ｑ　／　、　ｓ　ｔを接続してタンク１１を構
成することがで〜る。

さらに第１２図（ａｌないしくＣ）に示すように、口形
状に折曲げた平板１２でタンク１１の長辺側壁を構成す
る場合、平板Ｉ２の両側の側板部１２ｂ、１２ｂ　　に
それぞれ外側に突出し高さ方向にのびる袋状部１２ｅ、
ｚ２ｅ　　を形成することもできる。このように構成す
れば、波形放熱板３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り、変圧器の油側冷却効率を向
上することができ、しがも平板　Ａ、、性が増加するこ
とによりその板厚さを減少することができるので、タン
ク１１をよＩ）一層軽欧化できる。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、従来の波形放熱板を用いて
機器タンクを構成したブッシング構出し方式の油入電気
機器に比し、タンクの小形化、ひいては機器の小形化を
図ることができ、従来の油入電気機器のタンクと同一放
熱量の場合には、板厚さの減少を図ることができ、材料
費の低減、絶縁油の節減製品の軽量化をも図ることがで
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、＠２図は従来の油入
変圧器を示す平面断面図、第３図は本発明を適用した油
入変圧器の一実施例を示す平面断面図、第４図は第３図
の油入変圧器のタンクの短辺側壁を構成する波形放熱板
を示す平面断面図、第５図（ａ）ないしくＣ１は夫々第
３回の油入電気機器のタンクの長辺側壁を構成する平板
を示す平面断面図、正面図及び側面図、第６図（ａｌな
いしくｄ＋は波形放熱板と平板との夫々異なる接続構造
を示す平面断面図、第７図は第３図に示すタンクの内部
四隅に配置される柱部材を示す斜視図、第８図は第３図
のタンクに上部板及び下部板兼底板を取伺けた状態を示
す平面断面図、第９図は第８図■線に沿う断面図、第１
０図及び第１１図はそれぞれ本発明を適用１７た油入変
圧器の他の実施例を示す平面断面図、第１２図（ａ）な
いしくＣ１は夫々タンクの長辺側壁を構成する平板の他
の実施例を示す平面断面図、ＩＥ断面図び同平板の袋状
部を示す帆面１閃である。 １・・・シート状鋼板−１ａ・・・突出部、２・・・補
強片、３，３′・・・波形放熱板、４・・・上部板、５
・・・ブッシング、７・・・鉄心、７ａ・・・最外側鉄
心脚、１２・・・平板、１２ａ・・・基部、１３・・・
柱部材、１４・・・下部板兼底板。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第７図 第８図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機器タンクの内部に電気機器中味および絶縁油を収納し
   た油入電気機器において、連続した多数のひれ状突出部
   を有する一対の波形放熱板を対向配置して機器タンクの
   一方の対向する側壁を構成１７、この一対の波形放熱板
   の両端部間にてブッシングを取付ける一対の平板を対向
   配置して機器タンクの他方の対向する側壁を構成し７て
   、前記波形放熱板と前記平板の各端部を接合し、且つ前
   記各波形放熱板の端部を前記平板の基部より外側に延長
   した位置に配置１７、前記機器タンクの内部の各隅部に
   柱部材を配置するとともに、前記電気機器中味の最外側
   鉄心脚を前記柱部材間の内側に配置［７たことを特徴と
   する油入電気機器。