JPH0230818Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は、電気機器の冷却装置に関する。

Ｂ 考案の概要 この考案は、絶縁媒体が充填された筐体の内部
に電気機器本体を収納した電気機器の冷却装置に
おいて、 冷却媒体を流す冷却管を筐体の内部へ導入する
とともに筐体内の冷却管を金属板に固着して該金
属板を筐体の内側に取り付け、冷却管から漏れた
媒体を筐体外に設けた漏れ検出部まで導く流路を
冷却管の外側に形成することにより、 筐体内に位置する冷却管が自重によつて生じる
応力で損傷するのを防止するだけでなく、万が一
損傷しても冷却媒体が絶縁媒体中へ混入するのを
防止するとともに損傷したことを検出できるよう
にしたものである。

Ｃ 従来の技術 静止形の電気機器としての例えば変圧器やリア
クトルには、絶縁性能等を向上させて小形化する
ために電気機器本体を筐体内へ収納するとともに
筐体内へ絶縁媒体を充填して構成したものがあ
る。絶縁媒体としては鉱物性絶縁油、シリコン系
絶縁油等の合成難燃性絶縁油や六弗化硫黄
（SF₆）ガス等の絶縁ガスが用いられる。

電気機器本体は運転することにより発熱する
が、この熱は絶縁媒体を介して筐体へ伝わり、筐
体の外表面から外気中へと放出される。つまり、
自然冷却方式である。

しかし、電気機器本体の損失が1KW以上にな
ると自然冷却方式では冷却効率が不十分であり、
強制的に冷却する冷却装置を具えなければならな
い。

従来の冷却装置は次のような構造となつてい
る。即ち、冷却媒体としての冷却水を流すための
冷却管が筐体の外部から内部へと導入され、筐体
内にジグザグ状に単独配置されて再び筐体の外部
へと導かれている。冷却管の中へ冷却水を流す
と、電気機器本体から絶縁媒体へ伝わつた熱は冷
却管から冷却水へと伝わり、冷却水とともに筐体
の外部へ放出される。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 ところが、冷却管は筐体内で単独配置、つまり
筐体内へ導入される部分と筐体外へ導かれる部分
のみが筐体自体によつて支持され両端支持の状態
となつているので、筐体内に位置する冷却管の重
量による曲げモーメントがこの部分に加わり、更
に電気機器本体の振動等も加わつて長期間のうち
に冷却管が損傷することがある。冷却管が損傷す
ると冷却水が絶縁媒体の中へ混入し、絶縁媒体の
絶縁性能が低下する等の問題が生じる。

そこで本考案は、斯かる欠点を解消した電気機
器の冷却装置を提供することを目的とする。

Ｅ 問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本考案の構成は、
密閉された筐体の内部に電気機器本体が収納され
るとともに該筐体内に絶縁媒体が充填された電気
機器の冷却装置において、冷却媒体を流すための
冷却管を前記筐体の内部へ導入するとともに該冷
却管を金属板に固着し、横断面形状が略Ｕ字形の
カバーを前記冷却管に沿つて配置するとともに前
記金属板に固着して前記冷却管とカバーとの間に
流路を形成し、前記流路と前記筐体の内部とを隔
絶させる一方、前記流路に連通するとともに前記
流路内のいずれの部分から漏れた媒体もすべて流
下する漏れ検出部を前記筐体の外部に設けたこと
を特徴とする。

Ｆ 作用 筐体内に位置する冷却管が筐体に取り付けられ
た金属板に固着されていることから、従来のよう
に冷却管のうち筐体を貫通する部分に大きな曲げ
モーメントが加わるというようなことはなく、長
期間使用しても冷却管が損傷するというおそれが
ない。万が一冷却管が損傷して冷却媒体が漏れて
も、冷却媒体は冷却管とカバーとの間の流路から
筐体外部の漏れ検出部へと流れるので、絶縁媒体
の中へ冷却媒体が混入することはなくしかも漏れ
検出部から冷却媒体が流れ落ちることにより冷却
管の損傷が検出される。また、金属板が冷却管に
固着され金属板にカバーが固着されていることか
ら実質的に冷却管の外側の表面積が大きくなつた
と同様になつて絶縁媒体から冷却管への伝達効率
が上がり、電気機器本体の冷却効率が上がる。

Ｇ 実施例 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図に示すのは本考案による冷却装置を具え
た変圧器の断面図である。図のように、密閉され
た筐体２の内部に鉄心１ａとコイル１ｂとからな
る変圧器本体１が収納され、筐体２内にはシリコ
ン系の絶縁油１７が充填されている。そして、筐
体２内の両側に冷却装置３が配置されている。

冷却装置３は次のような構造になつている。

第１図のように、筐体２内に導入される冷却管
５がジグザグ状に形成された状態で金属板４に溶
接あるいはろう付けによつて固着され、横断面形
状が略Ｕ字形のカバー６が冷却管５をおおうよう
にして冷却管５に沿つて配置されるとともに金属
板４に溶接あるいはろう付けによつて固着されて
冷却管５とカバー６との間に流路１５が形成され
ている。このようにＵ字形横断面形状を有するカ
バー６を用いたのは以下の理由による。冷却管を
冷却管より大径の管材の中へ挿入して冷却管の外
周面と管材の内周面の接触部で溶接又はろう付け
することによつて冷却管と管材との間に流路を形
成するとともに管材を金属板に固着することも考
えられるが、管材の内部を見ることができないた
めに冷却管が管材に確実に溶接又はろう付けされ
ているかどうか検査するのが困難である。これに
対し、Ｕ字形横断面形状を有するカバー６を用い
れば検査が容易であり、管材を軸心と平行な方向
へ切断して使用することもできるし板状材を曲げ
て使用することもできる。カバー６のうち、金属
板４から外れた部分は冷却管５の全周をおおう二
重管構造であり、これはカバー６及び金属板４に
管材を溶接又はろう付けすることによつて達成さ
れている。冷却管５等は金属板４の片面のみに固
着すれば十分であるが、両面に固着することも可
能である。両面に固着するには、冷却効率を高め
るために、金属板４の長手方向へ冷却管５を両面
で交互に配置する方がよい。冷却効率を高めるた
めに金属板４には固着したカバー６どうしの間に
複数のフイン７が固着されているが、カバー６に
フインを固着してもよい。冷却管５内を流れる冷
却水が乱流となつてより多くの熱が冷却管５から
冷却水へ伝わるようにするため、冷却管５内には
らせん状のスパイラル８が挿入されている。この
ほか、スパイラル８に代えて表面に繰り返し凹凸
を形成した長尺のリターダ（図示せず）を挿入し
てもよい。

このようにして冷却管５等が固着された金属板
４には４つの孔４ａが形成され、第４図のように
金属板４は筐体２との間に隙間を設けて取り付け
られている。即ち、筐体２にはボス９が固着され
孔４ａの両側に当接させた耐油又は耐ガス性の防
振ゴム１０及び孔４ａを挿通させたボルト１６を
ボス９へねじ込むことによつて金属板４が筐体２
に取り付けられている。

冷却管５の両端は前述のように二重管構造とな
つており、流路１５は筐体２の内部と隔絶され、
流路１５に連通するとともに流路１５内のいずれ
の部分から漏れた媒体（冷却媒体としての冷却水
又は絶縁媒体としての絶縁油１７）も流下し得る
ように構成された漏れ検出部が筐体２の外部に設
けられている。流路１５内のいずれの部分から漏
れた媒体もすべて流下するように、冷却管５及び
カバー６の配置は第１図に示す形状となつてい
る。このほか、第６図ａに示す形状や、第６図ｂ
に示すように冷却管５の両端の流路１５から漏れ
た媒体が流下する形状にすることもできる。第７
図に示す形状にすると流路１５の中央部に媒体が
溜まるので好ましくない。冷却管５の下部は第３
図のようにして筐体２の外部へ導かれている。第
３図に示すように、筐体２に形成した貫通孔２ａ
にＯリング等を介して油密に固定ニツプル１１が
取り付けられ、固定ニツプル１１と冷却管５等が
連結されている。固定ニツプル１１は流路１１ａ
と１１ｂとを有する二重管構造であり、漏れ検出
部１４が外側の流路１１ｂと連通している。固定
ニツプル１１と冷却管５及びカバー６とは金属性
又は耐油性若しくは耐ガス性を有する軸心方向へ
伸縮自在なベロー１２，１３を介して連結され、
冷却管５の内部と流路１１ａが連通し流路１５と
流路１１ｂとが連通している。流路１１ａは更に
筐体２の外部で図示しない排水管と連通してい
る。冷却管５の上部も下部と同様に構成されてい
るが、冷却管５と連通するのは給水管であり、漏
れ検出部に代えて流路１５と外気とを連通させる
通気孔が形成されている。

次に、斯かる電気機器の冷却装置の作用を説明
する。

冷却管５内へ冷却媒体としての冷却水を流しな
がら変圧器本体１を運転すると、変圧器本体１の
発生熱は絶縁油１７へ伝わり、温度上昇した絶縁
油１７は比重が小さくなつて上昇する。そして冷
却装置３によつて冷却されると比重が大きくなつ
て下降し、再び変圧器本体１を冷却するという循
環をくり返す。筐体２と金属板４との間にも絶縁
油１７が流れ金属板４の両側を絶縁油１７が循環
するので、絶縁油１７の熱は金属板４等を介して
効率良く冷却管５へ伝わる。一方、冷却管５へ伝
わつた熱は冷却管５から冷却水へと伝わり、冷却
水と共に筐体２の外へ放出される。冷却管５には
金属板４が固着され、金属板４にはフイン７、カ
バー６が固着されているので、伝熱面積が大きく
絶縁油１７から冷却管５への熱伝達効率が大き
い。また、スバイラル８の存在により冷却管５内
には乱流が形成されるので、冷却管５から冷却水
への熱伝達効率も大きい。したがつて、絶縁油１
７つまり変圧器本体１が効率良く冷却される。

筐体２内に位置する冷却管５は金属板４に固着
されて支持されているので、従来のように冷却管
５の一部に曲げモーメントが加わつて損傷するよ
うなことはない。万が一冷却管５が損傷しても冷
却水は流路１５内へ流出するので絶縁油１７に混
入するようなことはなく、冷却水が流路１５に沿
つて流路１１ｂへ流下し漏れ検出部１４から筐体
２の外へ流出するので、冷却管５の損傷を検出す
ることができる。冷却管５の損傷が検出された場
合は、変圧器本体１の運転を止めて冷却装置３の
修理を行なうことになる。

冷却管５と固定ニツプル１１との連結がベロー
１２及び１３を介して行なわれ、金属板４と筐体
２との取り付けは防振ゴム１０を介して行なわれ
ているので、変圧器本体１の発生する振動が冷却
装置３へ伝わらず、防振の面から冷却管５の損傷
が防止される。また、筐体２と冷却管５との温度
差による冷却管５及びカバー６と固定ニツプル１
１との相対的位置のズレがベロー１２，１３によ
つて吸収され冷却管５に力が加わらないので、こ
の面からも冷却管５の損傷が防止される。

なお、冷却媒体として本実施例では冷却水を使
用した場合を示しているが、これに限るものでは
ない。但し、冷却水以外のものを用いる場合は筐
体の外部にて冷却媒体を冷却するための手段が必
要になる。また、電気機器とは変圧器に限るもの
ではない。

Ｈ 効果 以上説明したように本考案によれば、筐体内に
位置する冷却管を金属板に固着して金属板を筐体
に取り付けたので、筐体内に位置する冷却管の略
全体が支持され冷却管の自重によつて冷却管が損
傷するおそれがない。また、冷却管の外側には流
路が形成され、筐体の外部には流路と連通する漏
れ検出部が設けられているので、冷却管が損傷し
ても冷却媒体が絶縁媒体中へ混入して絶縁不良等
になることはなくしかも漏れが検出される。ま
た、金属板やカバー等の存在によつて冷却管の表
面積が増加したと同様に絶縁媒体から冷却管への
熱伝達効率が上がり、その結果電気機器本体の冷
却効率が上がる。金属板やカバーにフインを固着
すれば冷却効率はより上がる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本考案による電気機器の冷却
装置の実施例に係り、第１図はその要部を示す斜
視図、第２図は変圧器の断面図、第３図は筐体に
対する冷却管の貫通部近傍を示す断面図、第４図
は筐体への金属板の取付状態を示す断面図、第５
図は冷却管の破断図、第６図ａ，ｂは冷却管等の
その他の配置例を示す説明図、第７図は冷却管等
の好ましくない配置例を示す説明図である。 １……変圧器本体、２……筐体、３……冷却装
置、４……金属板、５……冷却管、６……カバ
ー、１４……漏れ検出部、１５……流路、１７…
…絶縁油。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 密閉された筐体の内部に電気機器本体が収納さ
   れるとともに該筐体内に絶縁媒体が充填された電
   気機器の冷却装置において、冷却媒体を流すため
   の冷却管を前記筐体の内部へ導入するとともに該
   冷却管を金属板に固着し、横断面形状が略Ｕ字形
   のカバーを前記冷却管に沿つて配置するとともに
   前記金属板に固着して前記冷却管とカバーとの間
   に流路を形成し、前記流路と前記筐体の内部とを
   隔絶させる一方、前記流路に連通するとともに前
   記流路内のいずれの部分から漏れた媒体もすべて
   流下する漏れ検出部を前記筐体の外部に設けたこ
   とを特徴とする電気機器の冷却装置。