JPS5939889B2 - 油入電気機器用タンク - Google Patents
油入電気機器用タンクInfo
- Publication number
- JPS5939889B2 JPS5939889B2 JP6705679A JP6705679A JPS5939889B2 JP S5939889 B2 JPS5939889 B2 JP S5939889B2 JP 6705679 A JP6705679 A JP 6705679A JP 6705679 A JP6705679 A JP 6705679A JP S5939889 B2 JPS5939889 B2 JP S5939889B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- electrical equipment
- heat dissipation
- tank
- filled electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
- H01F27/025—Constructional details relating to cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、変圧器等の油入電気機器用タンクに関する。
変圧器等の油入電気機器においては、その内部から発生
した熱を外部に放出するために放熱フィンが設けられて
いることが多いが、その中で鋼板を波形に連続成形し、
その開口両端を閉じて袋状に形成した放熱フィンを有す
る油入電気機器用タンクが生産性に優れているので、昨
今では数多く採用されつつある。
した熱を外部に放出するために放熱フィンが設けられて
いることが多いが、その中で鋼板を波形に連続成形し、
その開口両端を閉じて袋状に形成した放熱フィンを有す
る油入電気機器用タンクが生産性に優れているので、昨
今では数多く採用されつつある。
すなわち、第１図および第２図に示すように、従来の油
入電気機器用タンク１は、上枠２と、底板と一体化され
た下枠３と、タンクの側壁を兼ねた放熱部４からなり、
この放熱部４は、薄板鋼板を波形に形成し、波形突出部
分の上下端５ａ、５ｂをつぶして溶着せしめ、袋状の油
道を形成した放熱フィン５、５・・・５を有し、放熱フ
ィン５の突出方向先端の上下には、その変形を防止する
ための補強梁６、６が設けられている。
入電気機器用タンク１は、上枠２と、底板と一体化され
た下枠３と、タンクの側壁を兼ねた放熱部４からなり、
この放熱部４は、薄板鋼板を波形に形成し、波形突出部
分の上下端５ａ、５ｂをつぶして溶着せしめ、袋状の油
道を形成した放熱フィン５、５・・・５を有し、放熱フ
ィン５の突出方向先端の上下には、その変形を防止する
ための補強梁６、６が設けられている。
ところで、従来の放熱部４は、コイル材あるいはシート
材と称せられる薄板鋼板で形成されることが多いが、一
般に電気機器用タンクは省設置空間および省資材などの
目的から小型化が強く要求され、その外形寸法に制約を
受けることが多い。
材と称せられる薄板鋼板で形成されることが多いが、一
般に電気機器用タンクは省設置空間および省資材などの
目的から小型化が強く要求され、その外形寸法に制約を
受けることが多い。
したがつて、放熱フィンの数あるいはその大きさにも制
限がある。ところが、従来の放熱フィン４は、第３図お
よび第４図に示すように、上下端５ａ、５ｂのつぶされ
た溶着部分近傍およびフィンの突出方向先端５ｃ近傍を
除いては一定幅に形成されている。
限がある。ところが、従来の放熱フィン４は、第３図お
よび第４図に示すように、上下端５ａ、５ｂのつぶされ
た溶着部分近傍およびフィンの突出方向先端５ｃ近傍を
除いては一定幅に形成されている。
また、絶縁油は第５図に示すようにフィンの上方から下
方に向つて対流するが、フィンの上下端近傍には剥離部
離□、７が存在し、剥離部分では熱の授受の効率が低く
フィン内の油道幅が狭いと、この剥離部分が広くなると
ともに油の粘性係数が大きいために剥離部分を除いた自
然対流部分８での油の流動も著しく抑制される。このた
め、絶縁油の熱伝達不足により電気機器の過熱事故や焼
損事故が起こるおそれがある。一方、フィン内の油道幅
をフィンの上下方向に沿つて一様に広げると、油道の自
然対流部分が増大して熱伝達不足という問題は解決され
るが、タンク全体として絶縁油の油量が増加し、絶縁油
量の増加の割には、放熱熱量の増加が期待できず、電気
機器の価格の上昇および重量の増加につながるという欠
点がある。本発明はかかる点に鑑み、絶縁油の油量を全
んど増加することなく、放熱効果の高い油入電気機器用
タンクを提供することを目的とする。
方に向つて対流するが、フィンの上下端近傍には剥離部
離□、７が存在し、剥離部分では熱の授受の効率が低く
フィン内の油道幅が狭いと、この剥離部分が広くなると
ともに油の粘性係数が大きいために剥離部分を除いた自
然対流部分８での油の流動も著しく抑制される。このた
め、絶縁油の熱伝達不足により電気機器の過熱事故や焼
損事故が起こるおそれがある。一方、フィン内の油道幅
をフィンの上下方向に沿つて一様に広げると、油道の自
然対流部分が増大して熱伝達不足という問題は解決され
るが、タンク全体として絶縁油の油量が増加し、絶縁油
量の増加の割には、放熱熱量の増加が期待できず、電気
機器の価格の上昇および重量の増加につながるという欠
点がある。本発明はかかる点に鑑み、絶縁油の油量を全
んど増加することなく、放熱効果の高い油入電気機器用
タンクを提供することを目的とする。
以下、第６図乃至第１０図を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第６図において、放熱フィン１０はその上方方向（長手
方向）における中央部が膨らんで広い油道幅を形成し、
その上下端（長手方向先端）のつぶされた溶着部分１０
ａ，１０ｂに向つて先細になつている。
方向）における中央部が膨らんで広い油道幅を形成し、
その上下端（長手方向先端）のつぶされた溶着部分１０
ａ，１０ｂに向つて先細になつている。
しかしながら、第７図に示すように、放熱フイン１０の
突出方向の油道幅については、従来のものと同様に突Ｕ
：方向先端近傍のみ狭まつているだけで、他の部分につ
いては一定幅に形成されている。なお、本発明に係る放
熱フインの形成は、その長手方向における中央の油道幅
が広げられていることを除いては従来のものと同様であ
る。
突出方向の油道幅については、従来のものと同様に突Ｕ
：方向先端近傍のみ狭まつているだけで、他の部分につ
いては一定幅に形成されている。なお、本発明に係る放
熱フインの形成は、その長手方向における中央の油道幅
が広げられていることを除いては従来のものと同様であ
る。
次に、本発明に係る放熱フインの作用について説明する
。
。
今、第６図および第８図に示オように、絶縁油中に流体
の微小矩形体を考え、その中心軸ｃを油道中心に一致さ
せる。
の微小矩形体を考え、その中心軸ｃを油道中心に一致さ
せる。
その左右辺の長さをΔ１１上下辺の幅を２ｒとし、上辺
に作用する圧力が下辺に作用する圧力よりΔＰだけ大き
く、この微小矩形体の表面に作用する摩擦応力をτとす
れば、この摩擦応力τと圧力差ΔＰとが均合うので、と
なる。次に、層流の場合、摩擦応力τと速度勾配，との
間には公知のニユートンの式といわれる次の関係がある
。
に作用する圧力が下辺に作用する圧力よりΔＰだけ大き
く、この微小矩形体の表面に作用する摩擦応力をτとす
れば、この摩擦応力τと圧力差ΔＰとが均合うので、と
なる。次に、層流の場合、摩擦応力τと速度勾配，との
間には公知のニユートンの式といわれる次の関係がある
。
ここでｕは油道中心からｒの距離にある油道方向の速度
で、ｙはフインの壁からの距離（ｙ＝ＲＯ−ｒ）であり
、μは絶縁油の粘性係数である。
で、ｙはフインの壁からの距離（ｙ＝ＲＯ−ｒ）であり
、μは絶縁油の粘性係数である。
（３）式のｙの代わりにｒを用いればとなり、（４）式
と（２）式よりτを消去するととなる。
と（２）式よりτを消去するととなる。
（６）式を積分し、管壁（ｒ
すれば
ＲＯ）
においてＵ
Ｏと
となる。
すなわち、絶縁油の流速は、管壁からの距離の２乗に比
例し、したがつて、油道幅が広ければ、その２乗に比例
して絶縁油の流速が大きくなる。したがつて、放熱フイ
ン１０を第６図のように形成し、放熱フインの上下方向
における中央部分の油道幅を従来のものより広くすれば
、自然対流部分での流速が著しく増大する。次に伝熱効
果について説明する。
例し、したがつて、油道幅が広ければ、その２乗に比例
して絶縁油の流速が大きくなる。したがつて、放熱フイ
ン１０を第６図のように形成し、放熱フインの上下方向
における中央部分の油道幅を従来のものより広くすれば
、自然対流部分での流速が著しく増大する。次に伝熱効
果について説明する。
第６図において、絶縁油の比熱をＣｒｌ単位時間の流量
（重量）Ｇｈ、外側の大気の比熱、流量をＣｃ，Ｇｃと
する。
（重量）Ｇｈ、外側の大気の比熱、流量をＣｃ，Ｇｃと
する。
また、絶縁油は油道を通過する間にその温度がθＨ，か
らθＨ２になり外側の大気は図のようにθＣ１からθＣ
２になるものとする。絶縁油がｄθだけ温度降下する間
に失なう熱量は、外側の大気がｄθ″だけ温度上昇する
間に得る熱量に等しいからの関係が得られる。
らθＨ２になり外側の大気は図のようにθＣ１からθＣ
２になるものとする。絶縁油がｄθだけ温度降下する間
に失なう熱量は、外側の大気がｄθ″だけ温度上昇する
間に得る熱量に等しいからの関係が得られる。
したがつて、（８）式と（自）式から
上式を積分すれば
ここでΔ１すθｈ１−θＣ１ Δ２＝θＨ２−θＣ２
すなわち、油道内の絶縁油の流量Ｇｒを大きくしてやる
と、その分だけ絶縁油からフインを通して大気へ貫流す
る熱量が大きくなる。
すなわち、油道内の絶縁油の流量Ｇｒを大きくしてやる
と、その分だけ絶縁油からフインを通して大気へ貫流す
る熱量が大きくなる。
なお、放熱フインの形状は、その上下方向の中央から上
下端に向つて曲線的に先細にするのみでなく、第９図に
示すように、直線的に油道幅寸法を変化させてもよく、
さらに第１０図に示すように段状に変化させてもよい。
下端に向つて曲線的に先細にするのみでなく、第９図に
示すように、直線的に油道幅寸法を変化させてもよく、
さらに第１０図に示すように段状に変化させてもよい。
以上説明したように、本発明は、放熱フイン内の上下方
向（長手方向）の中央部の油道幅を従来のものより広く
し、先端に近ずくにつれて油道幅が狭くなるように先細
にしたので、自然対流部分から外れた放熱効果の小さい
剥離部分が少なくなるとともに自然対流部分における絶
縁油の流速が増加し絶縁油の油量を増加することなしに
全体として高い放熱効果をもたせることができるという
効果を奏する。
向（長手方向）の中央部の油道幅を従来のものより広く
し、先端に近ずくにつれて油道幅が狭くなるように先細
にしたので、自然対流部分から外れた放熱効果の小さい
剥離部分が少なくなるとともに自然対流部分における絶
縁油の流速が増加し絶縁油の油量を増加することなしに
全体として高い放熱効果をもたせることができるという
効果を奏する。
第１図は、従来の油入電気機器用タンクの斜視図、第２
図は第１図における放熱フインの拡大斜視図、第３図は
従来の放熱フインの縦断面図、第４図は第３図のＩＶ−
１Ｖ断面図、第５図は絶縁油の対流状態説明図、第６図
は本発明に係る放熱フインの縦断面図、第７図は第６図
の一断面図、第８図は第６図の部分拡大図、第９図およ
び第１０図は本発明の他の実施例を示す放熱フインの縦
断面図である。 ５，１０・・・・・・放熱フイン、７・・・・・・剥離
部分、８・・・・・伯然対流部分。
図は第１図における放熱フインの拡大斜視図、第３図は
従来の放熱フインの縦断面図、第４図は第３図のＩＶ−
１Ｖ断面図、第５図は絶縁油の対流状態説明図、第６図
は本発明に係る放熱フインの縦断面図、第７図は第６図
の一断面図、第８図は第６図の部分拡大図、第９図およ
び第１０図は本発明の他の実施例を示す放熱フインの縦
断面図である。 ５，１０・・・・・・放熱フイン、７・・・・・・剥離
部分、８・・・・・伯然対流部分。
Claims (1)
- １ 薄板を波形に連続成形し、その開口両端を閉じて袋
状に形成された放熱フィンを有する油入電気機器用タン
クにおいて、放熱フィンの長手方向の中央部を膨らませ
、長手方向の先端に向つてしだいに先細にしたことを特
徴とする油入電気機器用タンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6705679A JPS5939889B2 (ja) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | 油入電気機器用タンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6705679A JPS5939889B2 (ja) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | 油入電気機器用タンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55158612A JPS55158612A (en) | 1980-12-10 |
| JPS5939889B2 true JPS5939889B2 (ja) | 1984-09-27 |
Family
ID=13333792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6705679A Expired JPS5939889B2 (ja) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | 油入電気機器用タンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939889B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3001830B1 (fr) * | 2013-02-04 | 2015-03-20 | Schneider Electric Ind Sas | Transformateur a cuve emplie d'huile et munie d'ailettes de refroidissement |
-
1979
- 1979-05-30 JP JP6705679A patent/JPS5939889B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55158612A (en) | 1980-12-10 |
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