JPS6328484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器，リアクトル等の油入電気機器
に係り、特にシート状鋼板を波形に折曲して多数
のひれ状突出部を形成し、そのひれ状張出部を放
熱部としたタンクを用いた油入電気機器に関す
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こ
とにより冷却している。このため油入電気機器の
タンクは放熱効果を高めるために各種の構造が採
用されている。

その中でも近年シート状鋼板を波形に折曲して
多数のひれ状突出部を形成し、各ひれ状突出部の
上下両端縁を溶接して油密に形成した波形リブを
タンクの側板とした油入電気機器が多用されるよ
うになつてきた。

また機器の容量が大きくなると更に放熱面積が
必要となるので、この場合においては本体タンク
の側面に外側にのびる油室を設け、この油室の両
側に２個のひれ状突出部群を、互いのひれ状突出
部の基部が対向するように配置したパネル状リブ
式放熱器を用いて構成することが提案されてい
る。

ところで、油入電気機器の冷却において、油側
の冷却効率を高めるために鉄心や巻線からなる熱
源の高さ方向中心と放熱器の高さ方向中心との差
を大きくして自然循環力を高めることは公知のこ
とである。また放熱器を上方に配置させることに
より、放熱器下部への空気の流入抵抗を小さく
し、空気側の冷却効率を向上させることも知られ
ている。従つて前述のパネル状リブ式放熱器を用
いた油入電気機器においても、熱源中心と放熱中
心との差を大きくすることが考えられる。しかし
ながら、放熱中心を高くしたことによつて放熱器
最下端部の高さが巻線の最下端部の高さより大き
くなると、外側の巻線の冷却効率は向上するもの
の、内側の巻線の冷却効率は悪くなる。これは放
熱器内を下降し、放熱器下部より内側の巻線の下
端部に入り込もうとする油流が巻線外側の油の上
昇流により邪魔されることにより、外側の巻線と
内側の巻線の冷却に不平衡が生じて内側に位置す
る巻線の温度上昇が大となるからである。

従つて本発明は上述の点を考慮し、パネル状リ
ブ式放熱器を用いて熱源中心と放熱中心との差を
大きくしたことによる冷却効率の向上をなし得る
ようにした油入電気機器を提供することを目的と
する。

以下本発明の一実施例を第１図乃至第３図を参
照して説明する。シート状鋼板を波状に折曲して
多数のひれ状突出部１を形成するとともに各ひれ
状突出部１の上下両端縁を溶接により油密に形成
した波形リブ２，２によつて対向する短辺側壁を
構成する。同様にシート状鋼板を波形に折曲して
多数のひれ状突出部１を形成するとともに各ひれ
状突出部１の上下両端縁を油密に形成した突出部
群３ａを２個その間に、本体タンクの側壁部分を
構成する平板部３ｂを介して形成し、この平板部
３ｂを２個所で折曲して各突出部群３ａ，３ａの
ひれ状突出部１，１の先端が対向するように配置
し、またこのような波形リブを２個用いて各突出
部群３ａ，３ａの基部が対向するように油室４を
介して配置し、油室４の先端部の端部どうしを溶
接して油密に固着することによつて、放熱器群３
ａ，３ａの各ひれ状突出部１の突出方向が本体タ
ンクの側板部分と略平行に配置されるパネル状リ
ブ式放熱器を構成する。このパネル状リブ式放熱
器によつて長辺側壁を構成する。なお、波形リブ
２，２やパネル状リブ式放熱器のひれ状突出部１
の先端部には補強片１０が取付けられている。こ
れら短辺側壁及び長辺側壁は隣接する端部どうし
が溶接により油密に固着されることによつてタン
ク側壁を構成する。一方、パネル状リブ式放熱器
の油室４の上部開口を上面板５で閉塞し、下部開
口を、先端部から本体タンクの側板部分に行くに
従い高さ方向の間隔が大きくなつた箱枠６で閉塞
する。この箱枠６は本体タンクの側壁部分への開
口の、最下端部が後述する巻線８の最下端部より
下方に位置するように配置されている。これらタ
ンク側壁や箱枠６及び上面板５等に上部側板７及
び底板８を溶接により油密に固着してタンクが構
成される。そしてこのタンク内に巻線８及び鉄心
９からなる電気機器中身を収納し、かつ絶縁油を
充填し、タンクの上部開口を図示しないカバーで
閉塞して油入電気機器を構成する。この場合、パ
ネル状リブ式放熱器の最下端部は巻線８の最下端
部より上方に配置させる。

このように構成した油入電気機器において、 第３図に示すように、パネル状リブ式放熱器の
最下端の高さ寸法Ａを巻線８の最下端の高さ寸法
Ｂより大きくすることにより、熱源の高さ方向中
心と放熱器高さ方向中心との差Δが大となり、油
側の自然循環力は増大する。またパネル状リブ式
放熱器の下部に箱枠６による油連通路を設けたこ
とにより、パネル状リブ式放熱器の各ひれ状突出
部１内を下降した絶縁油は上記箱体６による油連
通路を介してタンク内へ流入するようになり、し
かもこの油連通路の最下端部の位置が巻線８の最
下端部の位置より下方に位置させたことにより外
側巻線はもちろん、内側巻線下部への絶縁油の流
入も円滑となり油側冷却効率を向上することがで
きる。

一方、パネル状リブ式放熱器の最上端位置は、
電気機器中身の関係により決定される油面位置に
よつて定まるが、パネル状リブ式放熱器の最下端
位置を上記のように設定することにより、パネル
状リブ式放熱器の高さ方向寸法Ｈは従来の構造に
比し小さくなる。パネル状リブ式放熱器から空気
への対流熱伝達率は層流ではＨの0.25乗に、また
乱流ではＨの0.4乗に反比例するので、上記のよ
うにＨが小さくなると、対流熱伝達率が大きくな
り、さらにパネル状リブ式放熱器を上方に配置さ
せたことにより、パネル状リブ式放熱器下部への
空気流入抵抗が小さくなることによつて空気側冷
却効率が向上することになる。

さらに箱枠６はパネル状リブ式放熱器や本体タ
ンクの側壁部分と連結されることによつてタンク
の縦補強として作用しタンクの機械的強度を向上
することができる。

なお、第２図及び第３図ではパネル状リブ式放
熱器の下部に配設した箱枠６を油流の停滞領域を
なくするように傾斜角θをつけて形成した場合に
ついて示したが、θ＝０として構成することもで
きる。また短辺側壁にパネル状リブ式放熱器を設
ける場合にも同様に実施することができる。

以上説明のように本発明の油入電気機器はパネ
ル状リブ式放熱器の最下端部を巻線の最下端部よ
り上方に位置させ、またパネル状リブ式放熱器の
油室の下部に、箱枠を取付けて油連通路を形成
し、この油連通路の最下端部を巻線の最下端部よ
り下方に位置させたことにより油側及び空気側の
冷却効率を向上させまたタンクの機械的強度を増
加できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油入電気機器の一実施例
を示す平面図、第２図は第１図の正面図、第３図
は第１図の―線に沿う断面図である。 １ａ……ひれ状突出部、２……波形リブ、３ａ
……突出部群、３ｂ……平板部、４……油室、５
……上面板、６……箱枠、７……上部側板、８…
…巻線、９……鉄心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンク内に巻線を有する電気機器中身を収納
   し、かつ絶縁油を充填したものにおいて、シート
   状鋼板を波形に折曲して多数のひれ状突出部を形
   成するとともに各ひれ状突出部の上下端縁を油密
   に形成した突出部群を油室を介して対向させて配
   置してパネル状リブ式放熱器を構成し、このパネ
   ル状リブ式放熱器の油室を前記タンク内に連通さ
   せ、しかも前記パネル状リブ式放熱器による放熱
   中心を前記電気機器中身による熱源中心よりも上
   方に配置するとともに前記パネル状リブ式放熱器
   の油室の下部に箱枠を取付けて油連通路を形成
   し、この油連通路の最下端部を前記巻線の最下端
   部より下方に配置してなる油入電気機器。