JPH0341706A

JPH0341706A - 自冷変圧器

Info

Publication number: JPH0341706A
Application number: JP17548289A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Yamazaki; 晴幸山崎; Takeshi Sakamoto; 坂元　健; Kiyoto Hiraishi; 平石　清登; Yoshito Ueno; 上野　善人
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-02-22

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】〔産業上の利用分野〕本発明は自冷式変圧器の冷媒循環流量を増大する装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特公昭６３−４２４０１号公報に記載の
ように、低沸点の冷媒液中に巻線を浸漬させ。

沸騰冷却で巻線を冷却する構造Ａとなっていた。

また、変圧器油、ＳＦｅガス等、相変化しづらい冷媒を
用いた場合は、温度差による。自由対流で循環する構造
Ｂになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術Ａは絶縁性の点について考慮されておらず
、発泡による絶縁破壊の問題があった。

また、従来技術Ｂは循環流量の点について考慮されてお
らず、液の温度差によって生じる循環力は小さいので、
循環流量小のため１巻線の局部過熱発生の問題があった
。

本発明の目的は、巻線を対流で冷却させ、しがも、冷媒
の循環流量を増大できる自冷変圧器を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１巻線を冷却する高沸点冷媒
と、この高沸点冷媒を冷却する低沸点冷媒とを、高沸点
冷媒循環系の配管内で直接々触させて気液二相流を形成
させ、循環力を増大させたものである。

〔作用〕

直接々触熱交換器は巻線を冷却した高沸点冷媒の循環系
配管の一部であり、巻線により加熱された高沸点冷媒と
、冷却器で凝縮された低沸点冷媒液とを直接々触させる
部材である。それによって、低沸点冷媒が蒸発１発泡し
、直接々触熱交換器内は気液二相流になるので、高沸点
冷媒の循環力が大きくなる。従って、循環流量が増大す
る。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。主要
構成要素は変圧器１２巻線２．冷却器３゜直接々触熱交
換器４である０巻線２で加熱された高沸点冷媒１０１が
直接々触熱交換器４へ導入され、ここで、冷却器３で凝
縮した低沸点冷媒液１０２ｂと直接々触し、低沸点冷媒
液１０２ｂが蒸発２発泡した直接々触熱交換器４内が気
液二相流になる。気液二相流は上部のへラダ５で、低沸
点冷媒蒸気１０２ａと高沸点冷媒１０１とに分離され、
前者は冷却器４へ導入され、凝縮し、低沸点冷媒液１０
２ｂとなり、これがノズル６より、再び、直接々触熱交
換器４へ戻る。後者は変圧器１へ下部より導入される。

なお、高沸点冷媒１０１と低沸点冷媒１０２とは互いに
溶解しない組合わせが好ましい。その組合わせを第１表
に示した。

第１表本実施例によれば、自冷式であるが１巻線を冷却する冷
媒の循環力を大きくすることができるので、循環流量を
増大させる効果がある。

第２図は他の実施例であり、第１図の直接々触熱交換器
４を直列に接続した多段式直接々触熱交換器７を設けた
ので、更に、循環力を増大させる効果がある。各ヘッダ
５の液面は液面調節管８により制御し、ヘッダ内圧力は
右側の段はど大きくなる構造である。

第３図は他の実施例である。変圧器１から冷却器３への
配管内にヒータ９を設けて、加熱１発泡させ、管内を気
液二相流として循環力の増加を図った。

本実施例によれば、系内に一種類の冷媒を充填するので
、取扱いが容易である。

第４図は他の実施例であり、ビルの地下の変圧器１．熱
交換器９．ポンプ１０．水車１１を設置し、屋上に冷却
器３を設置した側を示した１巻線２を冷却する高沸点冷
媒１０１と、高沸点冷媒１０１を冷却する低沸点冷媒１
０２とを熱交換器９内で間接熱交換させた。低沸点冷媒
１０１は加熱により発泡し、冷却器３への配管内は気液
二相流となり循環力が得られる。この例の場合、ヘッド
が非常に大きいので、循環力も大きくなる。この循環力
により水車１１を回転させ、更に、水車の駆動力により
ポンプ１０を回転させ、高沸騰冷媒１０１を循環させる
ようにした。

本実施例によれば、高沸点冷媒と低沸点冷媒とを隔離し
ておくので、両者の組合せ範囲が広くなる効果がある。

なお、低沸点冷媒１０２にはＲ１１４２ｂ２．Ｒ１１３
，Ｒ１１４，Ｒ１２等が挙げられ、高沸点冷媒には変圧
器油、シリコン油、パーフルオロ・カーボン液等が挙げ
られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、気液二相流を形成することにより循環
力を増すことができるので１巻線を対流冷却する冷媒循
環流量を増大する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は他の実施
例の系統図、第３図、第４図はさらに他の実施例の系統
図である。１・・・変圧器、２・・・巻線、３・・・冷却器、４・
・・直接々触熱交換器、５・・・ヘツダ，６・・・ノズ
ル、７・・・多段式直接々触熱交換器、８・・・液面調
節管、９・・・ヒータ、１０１・・・高沸点冷媒、１０
２・・・低沸点冷媒、１０２ａ・・・低沸点冷媒蒸気、
１０２ｂ・・・低沸点冷果　１　図く＝コ帛２　図１０／第３図弔図

Claims

【特許請求の範囲】

１．変圧器と冷却器とよりなる自冷変圧器において、巻線を冷却する冷媒の循環系の一部に気液二相流を形成
させる部材を設けたことを特徴とする自冷変圧器。
２．変圧器と冷却器とより成る自冷変圧器が、巻線を冷
却する高沸点冷媒の系統と、前記高沸点冷媒から受熱し
て前記冷却器で放熱する低沸点冷媒の系統とより成るこ
とを特徴とする自冷変圧器。
３．請求項１の気液二相流を形成する部材を、上部に気
液分離用ヘツダ，下部にノズルをもつた直接々触熱交換
器とし、請求項２の受熱後の高沸点冷媒の系統内に放熱
後の低沸点冷媒をノズルより注入させたことを特徴とす
る自冷変圧器。
４．請求項１の気液二相流を形成させる部材をヒータと
したことを特徴とする自冷変圧器。
５．請求項２の高沸点冷媒と低沸点冷媒との熱交換器を
間接式熱交換器とし、低沸点冷媒の系統に水車またはタ
ービン等を、高沸点冷媒の系統にポンプを設け、水車ま
たはタービンの駆動力によつてポンプを作動させたこと
、また、前記熱交換器内で低沸点冷媒を蒸発，発泡させ
気液二相流あるいは蒸気流を形成させて、低沸点冷媒系
統の循環力により水車またはタービンを駆動させたこと
を特徴とした自冷変圧器。
６．請求項３の高沸点冷媒と低沸点冷媒とは、互いに溶
解しない冷媒の組合せとしたことを特徴とした自冷変圧
器。
７．請求項６の高沸点冷媒と低沸点冷媒との組合せを、
表に示す組合せとしたことを特徴とした自冷変圧器。表 ▲数式、化学式、表等があります▼
８．請求項３に記載の直接々触熱交換器の複数個を直列
に接続させたことを特徴とする自冷変圧器。
９．請求項５の高沸点冷媒を変圧器油，シリコン油，パ
ーフルオロカーボン液，低沸点冷媒をＲ１１４ｂ２，Ｒ
１１３，Ｒ１１４，Ｒ１２等としたことを特徴とする自
冷変圧器。