2023-28193 油入電気機器の吸湿呼吸器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023028193

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】油入電気機器の吸湿呼吸器

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/14 20060101AFI20230224BHJP

   H01F 27/12 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

H01F27/14 B

H01F27/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021133747

(22)【出願日】2021-08-19

(71)【出願人】

【識別番号】000116666

【氏名又は名称】愛知電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】田中 淳

(72)【発明者】

【氏名】尾脇 智史

【テーマコード（参考）】

5E050

【Ｆターム（参考）】

5E050EA10

(57)【要約】

【課題】小型かつ簡易な構成の吸湿呼吸器を提供する。
【解決手段】第１の吸気路兼排気路３３と第２の吸気路兼排気路２８と、第１の吸気路兼排気路３３および第２の吸気路兼排気路２８間に位置する吸気孔兼排気孔４６を備えた弁体４２によって呼吸弁１４を構成する。弁体４２は、薄膜に切込みを入れて吸気孔兼排気孔４６を形成し、吸気・排気に伴い、切込みの周囲部分を反り返らせることにより、吸気孔兼排気孔４６を形成し、択一的に吸気と排気を行う。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

略中空筒状の筐体と、該筐体の上部に取り付けられる呼吸管と、前記筐体の下部中空部に取り付けられる呼吸弁からなり、該呼吸弁は、第１の吸気路兼排気路と、第２の吸気路兼排気路と、当該第１の吸気路兼排気路および第２の吸気路兼排気路間に配置され、吸気孔兼排気孔に取り付けられる弁体からなることを特徴とする油入電気機器の吸湿呼吸器。

【請求項2】

前記弁体は、薄膜状の弁であることを特徴とする請求項１記載の油入電気機器の吸湿呼吸器。

【請求項3】

前記第２の吸気路兼排気路と外部との間にフィルタを備えて構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の油入電気機器の吸湿呼吸器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変圧器等の油入電気機器に取付けられ、当該電気機器に流入する空気の吸湿を行う吸湿呼吸器の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

変圧器等の油入電気機器には、電気機器本体を収容するタンクなどの導体や大地との絶縁を確保したり、電気機器本体を冷却する目的で油（以下、絶縁油という）が充填されている。

【0003】

絶縁油は、電気機器本体や外気の温度変化によってタンク内で膨張又は収縮するため、タンク内の絶縁油上に存在する空気を、絶縁油の膨張・収縮に応じて、電気機器の内部と外部間で出し入れ（呼吸）する必要が生じる。

【0004】

当該呼吸は電気機器の内部と外部を連通する管体を通して行われるが、絶縁油は湿気を含んだ空気と接触すると劣化し、電気特性が低下してしまうので、前記管体の中途位置に吸湿呼吸器を設置し、当該吸湿呼吸器によって電気機器内部に流入する空気に含まれる水分を除去し、絶縁油が空気中の水分と触れることで劣化することを防止している。

【0005】

前記吸湿呼吸器としては、従来から種々の構造のものが存在するが、例えば、下記特許文献１に示すものが例示できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開平５－１８０１２

【0007】

特許文献１には、当該文献１の図１に示すように、本体１と上蓋２からなり、本体１内に隔離板１２を設けて吸入流路と排気流路を分け、吸入流路に吸湿剤４を収納した容器を配置し、吸入流路と排気流路に弁体３０,４０をそれぞれ備えた吸湿呼吸器が図示されている。

【0008】

当該吸湿呼吸器の吸入流路と排気流路に備える弁体３０,４０は、常態では封鎖され、該吸湿呼吸器を付設する電力用変圧器等の呼吸に伴って択一的に解放する乾式の弁が採用されている。

【0009】

上記特許文献1記載の吸湿呼吸器によれば、電力用変圧器等の絶縁油が負荷変動や外気温変化に伴って膨張・収縮し、容積変化が繰り返されても、絶縁油上の空気が吸入流路と排気流路にそれぞれ備える弁体３０,４０を介して外気と呼吸することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

然るに、上記吸湿呼吸器によれば、弁体を吸入流路と排気流路の双方に配置しなければならず、吸湿呼吸器の大型化を招くとともに、弁体を２つ備えることにより、構造が複雑化するとともに、製品コストが上昇する。

【0011】

そこで、本発明は、前述した問題点に鑑み、小型かつ簡易な構成の吸湿呼吸器を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

請求項１記載の発明は、略中空筒状の筐体と、該筐体の上部に取り付けられる呼吸管と、前記筐体の下部中空部に取り付けられる呼吸弁からなり、該呼吸弁は、第１の吸気路兼排気路と、第２の吸気路兼排気路と、当該第１の吸気路兼排気路および第２の吸気路兼排気路間に配置され、吸気孔兼排気孔に取り付けられる弁体からなることを特徴とする油入電気機器の吸湿呼吸器に関する。

【0013】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の弁体を、薄膜状の弁によって構成したことを特徴とする油入電気機器の吸湿呼吸器に関する。

【0014】

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の第２の吸気路兼排気路と外部との間にフィルタを備えて構成したことを特徴とする油入電気機器の吸湿呼吸器に関する。

【発明の効果】

【0015】

請求項１記載の発明によれば、吸湿呼吸器の呼吸弁が筐体の中空部内に取り付けられるので、筐体上部に取り付けられる配管と横並びに配置されることはなく、吸湿呼吸器の横寸法小さくすることができる。また、吸気路と排気路、吸気孔と排気孔を兼用するので、構造が簡素化するとともに、吸湿呼吸器をコンパクトに構成することができる。

【0016】

請求項２記載の発明によれば、薄膜状の弁体を使用することにより、吸気と排気を択一的に行う単一の弁体を簡単に構成することができる。

【0017】

請求項３記載の発明によれば、吸気する空気から、塵や埃を確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の吸湿呼吸器を油入電気機器に取り付けた状態を示す正面図である。

【図2】本発明の吸湿呼吸器を示す正面図である。

【図3】本発明の吸湿呼吸器を示す側面図である。

【図4】本発明の吸湿呼吸器を構成する呼吸弁の構造を示す正面視縦断面図である。

【図5】本発明の吸湿呼吸器を構成する呼吸弁の構造を示す側面視縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５により説明する。図１は本発明の吸湿呼吸器１を取り付けた油入電気機器Ａを示している。図１に示すように、油入電気機器Ａは、電気機器本体を収納するタンク２と、タンク２の上部開口部を閉塞する蓋体３と、蓋体３から上方に向けて延出し、前記電気機器本体を電力系統に接続するための電線をつなぐ端子および碍管からなるブッシング４から概略構成されている。

【0020】

タンク２内には、当該タンク２などの導体や大地との絶縁を確保したり、前記電気機器本体を冷却するための絶縁油が充填されている。吸湿呼吸器１は、呼吸管５を介して油入電気機器Ａに具備されている。

【0021】

図２は吸湿呼吸器１を拡大して示す正面図であり、図３は右側面図である。図２，３に示す６は、吸湿呼吸器１の筐体であり、略中空筒状に形成されている。７は、筐体６の上部フランジであり、８は上部フランジ７に取り付けられ、筐体６の内側と外側を連通するガス管を示している。

【0022】

９はガス管８の上部開口に着脱可能に取り付けられるキャップであり、１０は上部に第１のフランジ１１を備え、呼吸管５の下部に取り付けられる第２のフランジ１２との間を連結手段１３によって接続される上部配管である。当該上部配管１０の下部は、上部フランジ７を貫通して筐体６内と通気可能に連通している。

【0023】

図２に示す１４は、筐体６の下部中空部に設置した底部１５の中央部下側に取り付けられる呼吸弁であり、底部１５上の筐体６中空部には、図示しないシリカゲル等の吸湿剤が充填されている。なお、図３において、呼吸弁１４の図示は省略している。

【0024】

１６は筐体６の側面に取り付けられる覗き窓であり、ガラス等の透明部材１７を備え、筐体６内の吸湿剤の状態を確認することができる。

【0025】

１８は上部フランジ７に、図３に示す第１の固定手段１９等によって取り付けられる固定金具であり、図１に示すタンク２に溶接した図示しない座に接続して吸湿呼吸器１を固定する。

【0026】

次に、前記呼吸弁１４の構造について説明する。図４は呼吸弁１４の内部構造を示す縦断面図である。前述したとおり、呼吸弁１４は底部１５の中央部下側に取り付けられており、底部１５には、その中央部に第１の貫通孔２０が形成されている。

【0027】

底部１５の下面には、円環状の第１のガスケット２１を介して、上部フランジ２２を備えた中空状の弁固定座２３が配置されている。弁固定座２３の下側には、円環状の第２のガスケット２４を介して弁下部２５が設置されており、底部１５と第１のガスケット２１および弁固定座２３が第２の固定手段２６によって連結され、弁固定座２３と第２のガスケット２４および弁下部２５が第３の固定手段２７によって連結されている。

【0028】

前記弁下部２５には、縦方向に貫通する第２の吸気路兼排気路２８が形成されており、２９は弁下部２５下に配置されたフィルタであり、下面に設置した押え板３０とともに、第４の固定手段３１によって弁下部２５に連結されている。

【0029】

３２は底部１５の第１の貫通孔２０および第１のガスケット２１の中空部において、弁固定座２３の上面上に配置された支持座であり、縦方向に貫通する第１の吸気路兼排気路３３が形成されている。

【0030】

３４は、支持座３２上に、第１の吸気路兼排気路３３を塞ぐように設置されるフィルタであり、押え板３５を介して、第５の固定手段３６によって、支持座３２とともに弁固定座２３に取り付けられる。

【0031】

３７は弁固定座２３の中空部内を第１空間３８と第２空間３９に２分割する仕切壁であり、第３のガスケット４０を介して弁下部２５と支持座３２間に取り付けられている。なお、４１は仕切壁３７の中央部に形成した第２の貫通孔である。また、前記第１の吸気路兼排気路３３は、第１空間３８側に設けられており、第２の吸気路兼排気路２８は、第２空間３９側に設けられている。

【0032】

４２は仕切壁３７の第２空間３９側に当接される薄膜状の弁体であり、仕切壁３７の第２の貫通孔４１を閉塞するように、押え金具４３を介して、第６の固定手段４４によって固定されている。

【0033】

図５は図４に示す呼吸弁１４を右側方からみた場合の縦断面図である。図５に示すように、仕切壁３７はその周囲を第３のガスケット４０で囲み、弁固定座２３の中空部を、その中央部において完全に塞ぐように設置されている。

【0034】

押え金具４３の中央には、仕切壁３７の第２の貫通孔４１より径大の円形孔４５が形成されており、円形孔４５からは、押え金具４３と仕切壁３７間に配置した弁体４２が露出している。

【0035】

弁体４２の中央部には、例えば、縦方向に切り込みを入れて形成した吸気孔兼排気孔４６が形成されており、通常には閉じている。なお、吸気孔兼排気孔４６は縦方向の切り込みである必要はなく、横方向でも斜め方向でもよく、また、これらの組み合わせであっても良い。

【0036】

このように構成した本発明の呼吸弁１４は、図２に示すように、吸湿呼吸器１の筐体６内下部の底部１５に固定される。筐体６内には、キャップ９を外すことによって、ガス管８の上部開放口から吸湿剤が充填されるが、図４に示す弁体１４の弁固定座２３の中空部は、支持座３２、フィルタ３４、押え板３５によってその上部開口が塞がれるので、当該中空部内に吸湿剤が落下することはなく、吸湿剤は、底部１５上や押え板３５上、あるいは、弁固定座２３の上部フランジ２２上に充填される。

【0037】

つづいて、図４，５に示す呼吸弁１４による呼吸動作について説明する。図１に示す油入電気機器Ａのタンク２内の絶縁油が電気機器本体や外気の温度低下によって収縮すると、それに応じて呼吸管５内の空気がタンク２内に取り込まれる。

【0038】

呼吸管５には吸湿呼吸器１が取り付けられているので、吸湿呼吸器１は、図４，５に示す呼吸弁１４を介して外気を吸い込むよう動作する。呼吸弁１４は、吸湿呼吸器１の筐体６内の空気が呼吸管５内に吸引されることによって動作する。具体的には、筐体６内の空気が呼吸管５内に引き込まれると、図４に示す吸気弁１４の弁固定座２３内部の第１空間３８内の空気が支持座３２の第１の吸気路兼排気路３３を通った後、フィルタ３４を介して、底部１５の第１の貫通孔２０から筐体６内に吸い込まれる。

【0039】

筐体６内に吸い込まれた空気は、筐体６内に充填されている図示しない除湿剤によって水分が除かれた後、図３に示す上部配管１０を通った後、呼吸管５を介して、図１に示す油入電気機器Ａのタンク２内へ取り込まれる。

【0040】

前述のごとく弁固定座２３の第１空間３８内の空気が吸い込まれると、第２空間３９内の空気が図５に示す弁体４２の吸気孔兼排気孔４６を通過して第１空間３８へ引き込まれる。このとき、弁体４２に設けた切込みの周囲部分が、空気の吸い込み作用に伴って第１空間３８側に反り返ることによって吸気孔兼排気孔４６が形成され、第２空間３９内の空気を第１空間３８へ通過させる。第２空間３９から第１空間３８への空気に吸い込み作用が解消されると、弁体４２は切込みの周囲部分の反り返りが解消し、吸気孔兼排気孔４６は閉じられる。

【0041】

第２空間３９の空気が第１空間３８へ通過すると、外気がフィルタ２９を介して、第２の吸気路兼排気路２８から第２空間３９内に取り込まれる。この際、第２空間３９内に取り込まれる空気は、フィルタ２９によって塵・埃が除去される。

【0042】

以上の過程を通して、図１に示す油入電気機器Ａは、タンク２内の絶縁油の収縮に応じて、吸湿呼吸器１から呼吸管５を介して、絶縁油上に吸湿除去した外気を取り入れる。

【0043】

一方、図１に示すタンク２内の絶縁油が電気機器本体や外気の温度上昇によって膨張した場合は、絶縁油上の空気が呼吸管５を介して外部へ排出される。

【0044】

呼吸管５には図２，３に示すように吸湿呼吸器１が取り付けられているので、吸湿呼吸器１は、タンク２から呼吸管５内へ排出された空気を、図４，５に示す呼吸弁１４を介して外部へ排気するよう動作する。

【0045】

呼吸弁１４は、吸湿呼吸器１の筐体６内の空気が呼吸管５内に排出されることによって動作する。具体的には、筐体６内の空気が呼吸弁１４の底部１５の第１の貫通孔２０に排出されると、当該空気はフィルタ３４を介して第１の吸気路兼排気路３３から弁固定座２３内の第１空間３８へ排出される。

【0046】

第１空間３８に排出された空気は、第２の貫通孔４１を通って図５に示す弁体４２の吸気孔兼排気孔４６を通過して、図４に示す第２空間３９へ排出される。このとき、弁体４２に設けた切込みの周囲部分が、空気の吐き出し作用に伴って第２空間３９側に反ることによって吸気孔兼排気孔４６が形成され、第１空間３８内の空気を第２空間３９へ通過させる。

【0047】

第１空間３８から第２空間３９への空気の吐き出し作用が解消されると、弁体４２は切込みの周囲部分の反り返りが解消し、吸気孔兼排気孔４６は閉じられる。

【0048】

第２空間３９へ排出された空気は、弁下部２５に形成した第２の吸気路兼排気路２８からフィルタ２９を通過して外部へ排出される。

【0049】

このようにして、図１に示す油入電気機器Ａは、タンク２内の絶縁油の膨張に応じて、呼吸管５から吸湿呼吸器１を介して、外部へ空気を排出する。

【0050】

以上のように、図４，５に示す呼吸弁１４は、油入電気機器Ａのタンク２と外部間で空気の出し入れ（呼吸）を行い、タンク２内の絶縁油の膨張・収縮に追随する。当該呼吸作用を通じて空気を除湿した吸湿剤は、図２に示す覗き窓１７からその変色を確認することによって交換時期を決定する。

【0051】

以上説明したように、図４，５に示す呼吸弁１４を備えた吸湿呼吸器１においては、呼吸弁１４が筐体６の中空部内に取り付けられるので、筐体６上部に取り付けられるガス管８や上部配管１０と呼吸弁１４が横並びに配置されることはなく、吸湿呼吸器をコンパクトに構成できる。

【0052】

また、単一の弁体によって吸気と排気を択一的に行うことができ、かつ、吸気路と排気路を兼用する構造とすることで、呼吸弁を簡易に構成することができる。さらに、薄膜状の弁体に切込みを入れて吸気孔兼排気孔を形成するので、弁体の構成も簡素化でき、製品コストを抑制できるとともにメンテナンス負担も軽減できる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

油入電気機器の吸湿呼吸器として適用可能である。

【符号の説明】

【0054】

１ 吸湿呼吸器
２ タンク
３ 蓋体
４ ブッシング
５ 呼吸管
６ 筐体
７ 上部フランジ
８ ガス管
９ キャップ
１０ 上部配管
１１ 第１のフランジ
１２ 第２のフランジ
１３ 連結手段
１４ 呼吸弁
１５ 底部
１６ 覗き窓
１７ 透明部材
１８ 固定金具
１９ 第１の固定手段
２０ 第１の貫通孔
２１ 第１のガスケット
２２ 上部フランジ
２３ 弁固定座
２４ 第２のガスケット
２５ 弁下部
２６ 第２の固定手段
２７ 第３の固定手段
２８ 第２の吸気路兼排気路
２９，３４ フィルタ
３０，３５ 押え板
３１ 第４の固定手段
３２ 支持座
３３ 第１の吸気路兼排気路
３６ 第５の固定手段
３７ 仕切壁
３８ 第１空間
３９ 第２空間
４０ 第３のガスケット
４１ 第２の貫通孔
４２ 弁体
４３ 押え金具
４４ 第６の固定手段
４５ 円形孔
４６ 吸気孔兼排気孔
Ａ 油入電気機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】