特許 7194076 油入変圧器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-13

(45)【発行日】2022-12-21

(54)【発明の名称】油入変圧器

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/14 20060101AFI20221214BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

H01F27/14 D

H01F27/02 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019098225

(22)【出願日】2019-05-27

(65)【公開番号】P2020194829

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】芥川 和樹

(72)【発明者】

【氏名】篠原 誠

(72)【発明者】

【氏名】久保田 圭亮

【審査官】井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】実公昭０６－００８５１３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭５３－１６４６１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－１７２１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１４６１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２９６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３９－０２３８６０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭５７－１６３７２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１１８１８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２４０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２１９６１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１０４７９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２７／１４

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄心－コイル組立体と、前記鉄心－コイル組立体を収容し、絶縁油を封入したタンクとを備える油入変圧器であって、
タンク底板の底面は、水平な平面であり、
前記タンク底板の底面に、タンク底板の底面中心を通る直線状の、一端から他端に向けて次第に高さが低くなる傾斜構造の第一の排油溝を有し、
前記第一の排油溝と交差し、これと連通する複数の第二の排油溝を有し、
前記第一の排油溝の高さが低くなる傾斜下側に排油弁座を取り付けたことを特徴とする油入変圧器。

【請求項2】

請求項１に記載の油入変圧器において、
前記複数の第二の排油溝は、前記第一の排油溝に向けて次第に高さが低くなる傾斜構造を有していることを特徴とする油入変圧器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁油を封入するタンクを備えた油入変圧器に関する。

【背景技術】

【0002】

図５に、従来構造の油入変圧器タンクの一例の全体図を示し、図５（ａ）は油入変圧器タンクの上面５０１ａを、図５（ｂ）は正面５０１ｂを示している。

【0003】

油入変圧器のタンクは、側壁を形成する放熱フィン５０２の上端をフランジ部材５０３に、そして、下端を底板５０４に、それぞれ溶接により接合している。底板５０４の側面には排油弁座を溶接により接合している。排油弁座は、排油弁５０５を取り付けるための座であり、排油弁５０５は絶縁油の交換等に使用される。排油弁５０５を操作することによりタンクから取り出す絶縁油の量を調整することができる。タンクの下部側面に排油弁を設けた油入変圧器が、特許文献１に開示されている。

【0004】

タンクには、鉄心－コイル組立体から成る変圧器本体を収容し、絶縁油が封入されている。絶縁油は絶縁機能や冷却機能を有し、変圧器を長年使用すると劣化によりこれらの能力が低下し、新しい絶縁油に交換する必要がある。その際は、排油弁から劣化した絶縁油を取り出す。一般的に絶縁油には鉱油が用いられるが、環境負荷低減の観点から生分解性を有するエステル油を用いる場合もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平２－１４８７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

背景技術に記載した、油入変圧器のタンクは、絶縁油の交換等の排油時に、排油弁よりも下部の絶縁油を取り出すことができない構造である。変圧器内部のコイルに使用される絶縁紙に含浸している絶縁油に関しては取り出すことは不可能であるが、タンク下部に残る絶縁油は全て取り出すことが理想である。交換前の劣化した絶縁油が多量に残っている場合、絶縁油を交換しても絶縁機能や冷却機能が低下してしまう。また、交換後の絶縁油としてエステル油を用いる場合には、前記に加え生分解性の性能低下につながり、また難燃性のエステル油を用いる場合には更に引火点や燃焼点の低下につながってしまう。

【0007】

そこで本発明は、油入変圧器において、絶縁油の交換等の排油時に、劣化した絶縁油を効率良く取り出し、タンク下部に残る絶縁油を限りなく少量にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

【0009】

本発明の「油入変圧器」の一例を挙げるならば、鉄心－コイル組立体と、前記鉄心－コイル組立体を収容し、絶縁油を封入したタンクとを備える油入変圧器であって、タンク底板の底面は、水平な平面であり、前記タンク底板の底面に、タンク底板の底面中心を通る直線状の、一端から他端に向けて次第に高さが低くなる傾斜構造の第一の排油溝を有し、前記第一の排油溝と交差し、これと連通する複数の第二の排油溝を有し、前記第一の排油溝の高さが低くなる傾斜下側に排油弁座を取り付けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、絶縁油の交換等の排油時に、劣化した絶縁油を効率良く取り出し、タンク下部に残る絶縁油を限りなく少量にすることができる。

【0011】

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１に関わる油入変圧器のタンクの底板を示す図である。

【図2】実施例２に関わる油入変圧器のタンクの底板を示す図である。

【図3】実施例３に関わる油入変圧器のタンクの底板を示す図である。

【図4】実施例４に関わる油入変圧器のタンクの底板を示す図である。

【図5】従来構造の油入変圧器タンクの一例の全体図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0014】

図１は、本発明の実施例１の油入変圧器タンクの底板を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。

【0015】

タンク底板１０１は、底面（底面部）１０３と、側面部と、底面と側面部とを接続する接続部を備えている。なお、タンク底板１０１の上には、図５に示すように、放熱フィン５０２を形成するタンクの側壁が設けられる。そして、タンクには、鉄心－コイル組立体から成る変圧器本体を収容し、絶縁油が封入される。

【0016】

本実施例では、タンク底板１０１の底面１０３が僅かな傾斜構造を有している。タンク底面は平板から構成され、図に示すように、右側から左側にかけて次第に高さが低くなるように傾斜している。そして、排油弁座１０２が、タンク底板１０１の底面１０３の、高さが低くなる傾斜下側１０３ａに設けられている。排油弁座１０２の取り付けは、例えば溶接にて接合すればよい。排油弁座１０２は、図に示すように、底板の傾斜下側１０３ａとなる側面の中央に設けるのが好ましいが、これに限られるものではなく、中央からずらした位置に設けてもよい。

【0017】

本実施例によれば、絶縁油の交換等の排油時には、絶縁油は底板１０３の傾斜に沿って流れ、底板１０３の高さが低くなる傾斜下側１０３ａの排油弁座１０２に集積するため、タンク下部の絶縁油を限りなく少量にすることが可能となる。また、タンク底板の底面が平板であるので、構造が簡単である。

【実施例2】

【0018】

図２は、本発明の実施例２の油入変圧器タンクの底板を示し、図２（ａ）は底板の上面を示す平面図、図２（ｂ）は底板の正面を示す正面図である。

【0019】

本実施例では、タンク底板２０１の底面２０３に傾斜構造を有する排油溝２０４を有している。排油溝２０４は、図に示すように、タンク底板の底面２０３の中心に設けた直線状の溝であり、右側から左側にかけて次第に高さが低くなるように傾斜している。そして、排油弁座１０２が、排油溝２０４の高さが低くなる傾斜下側２０４ａに設けられている。排油弁座１０２の取り付けは、例えば溶接にて接合すればよい。なお、タンク底板２０１の底面２０３は、水平に設けられている。

【0020】

本実施例によれば、絶縁油の交換等の排油時には、底面２０３上の絶縁油は排油溝２０４に流れ込み、排油溝２０４の傾斜に沿って流れ、排油溝２０４の高さが低くなる傾斜下側２０４ａの排油弁座１０２に集積するため、タンク下部の絶縁油を限りなく少量にすることが可能となる。また、変圧器本体を設置するタンク底板の底面２０３は水平面であるので、変圧器本体の取り付けが容易である。

【実施例3】

【0021】

図３は、本発明の実施例３の油入変圧器タンクの底板を示し、図３（ａ）は底板の上面を示す平面図、図３（ｂ）は底板の正面を示す正面図である。

【0022】

本実施例では、タンク底板３０１の底面３０３に傾斜構造を有する主排油溝（第一の排油溝）３０４を有するとともに、主排油溝３０４と交差し連通する複数の副排油溝（第二の排油溝）３０５を有している。主排油溝３０４は、図に示すように、タンク底板の底面３０３の中心に設けた直線状の溝であり、右側から左側にかけて次第に高さが低くなるように傾斜している。副排油溝３０５は、図に示すように、例えば主排油溝３０４と直交するように設けた複数の排油溝であり、底板の側面部から主排油溝に向かって直線状に設けられている。なお、図では、副排油溝３０５を主排油溝と直交するように設けたが、排油弁座１０２側で主排油溝３０４と交わるように傾斜させて設けてもよい。副排油溝３０５は、一定の深さでもよいが、側面部から主排油溝に向かって次第に高さが低くなるような傾斜構造を備えていれば、より好ましい。そして、排油弁座１０２が、主排油溝３０４の高さが低くなる傾斜下側３０４ａに設けられている。排油弁座１０２の取り付けは、例えば溶接にて接合すればよい。なお、タンク底板３０１の底面３０３は、水平に設けられている。

【0023】

本実施例によれば、絶縁油の交換等の排油時には、底面３０３上の絶縁油は近くの副排油溝３０５に流れ込み、副排油溝３０５に沿って流れ、主排油溝３０４へ流れ込む。そして、主排油溝３０４の高さが低くなる傾斜下側３０４ａの排油弁座１０２に集積するため、タンク下部の絶縁油を限りなく少量にすることが可能となる。また、主排油溝およびこれに交差し連通する複数の副排油溝を備えているので、絶縁油を効率よく、早く取り出すことができる。さらに、変圧器本体を設置するタンク底板の底面３０３は水平面であるので、変圧器本体の取り付けが容易である。

【実施例4】

【0024】

図４は、本発明の実施例４の油入変圧器タンクの底板を示し、図４（ａ）は底板の上面を示す平面図、図４（ｂ）は底板の正面を示す正面図である。

【0025】

本実施例では、タンク底板４０１の底面４０３に底面中心４０５が傾斜下側となるような僅かな傾斜構造を有している。タンク底板４０１は４つの側面部を備える方形状であり、図に示すように、底面４０３は各側面部を一辺とし底面中心４０５を頂点とする４つの三角形の組み合わせから構成されている。そして、各三角形の部分は、側面部から底面中心４０５に向かって次第に高さが低くなるように傾斜している。そして、底板の底面中心４０５には孔が空けられ、排油弁座１０２が設けられている。排油弁座１０２の取り付けは、例えば溶接にて接合すればよい。タンク底板の製造は、例えば平板状の鋼板を、折り曲げ部４０４で折れ曲がるようにプレス等で加工することにより製造できる。

【0026】

本実施例によれば、絶縁油の交換等の排油時には、底面４０３上の絶縁油は底面４０３の傾斜にしたがって底面中心４０５へ流れ、高さが低くなる傾斜下側の排油弁座１０２に集積するため、タンク下部の絶縁油を限りなく少量にすることが可能となる。また、排油弁座が底板の底面中心に設けられているので、絶縁油を効率よく、早く取り出すことができる。

【符号の説明】

【0027】

１０１…タンク底板
１０３…タンク底板の底面
１０３ａ…底面の傾斜下側
１０２…排油弁座
２０１…タンク底板
２０３…タンク底板の底面
２０４…排油溝
２０４ａ…排油溝の傾斜下側
３０１…タンク底板
３０３…タンク底板の底面
３０４…主排油溝
３０４ａ…主排油溝の傾斜下側
３０５…副排油溝
４０１…タンク底板
４０３…タンク底板の底面
４０４…折り曲げ部
４０５…底面中心
５０１ａ…タンクの平面
５０１ｂ…タンクの正面
５０２…フィン
５０３…フランジ部材
５０４…タンクの底板
５０５…排油弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】