特許 7600438 静止誘導器ユニット

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】静止誘導器ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/12 20060101AFI20241209BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20241209BHJP

   H01F 27/08 20060101ALI20241209BHJP

   H01F 27/20 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H01F27/12 A

H01F27/02 150

H01F27/08 150

H01F27/20

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023572305

(86)(22)【出願日】2022-01-07

(86)【国際出願番号】 JP2022000315

(87)【国際公開番号】W WO2023132047

(87)【国際公開日】2023-07-13

【審査請求日】2024-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 雅斗

(72)【発明者】

【氏名】小林 恒夫

【審査官】井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２１４６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－２６１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－２１３２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－２９４１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１１７１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－８１１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－２６４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－２８３８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公平４７－０３９５２８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平１１－２８３８４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２７／１２

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

Ｈ０１Ｆ ２７／２０

Ｈ０１Ｆ ２７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁媒体を含む静止誘導器と、
前記静止誘導器に接続され、前記絶縁媒体が流通する放熱器と、
前記放熱器を収容し、上部開口および下部開口を有する放熱ダクトと、
前記静止誘導器および前記放熱ダクトの収容室における前記放熱ダクトの外側を経由した前記上部開口と前記下部開口との間の空気の流通を規制する規制部材と、を有する、
静止誘導器ユニット。

【請求項2】

前記規制部材は、前記上部開口と前記収容室の上部換気口とを接続する接続ダクトである、
請求項１に記載の静止誘導器ユニット。

【請求項3】

前記規制部材は、前記収容室の内部を、前記上部開口および前記収容室の上部換気口を含む上部室と前記下部開口および前記収容室の下部換気口を含む下部室とに区画する閉止板である、
請求項１に記載の静止誘導器ユニット。

【請求項4】

前記収容室の内部を、前記放熱ダクトを含む第１室と前記静止誘導器を含む第２室とに区画する仕切壁を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器ユニット。

【請求項5】

前記下部開口から前記放熱ダクトの内側に送風する送風機を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の静止誘導器ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、静止誘導器ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

静止誘導器ユニットは、静止誘導器と、放熱器と、を有する。静止誘導器は、変圧器と、絶縁媒体と、を有する。放熱器は、静止誘導器に接続され、絶縁媒体が流通する。放熱器は、絶縁媒体を冷却する。

【0003】

都市部の人口増加による過密化などに起因して、変電所が屋内に設けられる場合がある。屋内変電所または地下変電所の狭い空間に静止誘導器ユニットが据え付けられると、絶縁媒体の冷却性能が低下する場合がある。絶縁媒体の冷却性能の低下を抑制することができる静止誘導器ユニットが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１８０１８２号公報

【文献】特開平１－３１２８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、絶縁媒体の冷却性能の低下を抑制することができる静止誘導器ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の静止誘導器ユニットは、静止誘導器と、放熱器と、放熱ダクトと、規制部材と、を持つ。静止誘導器は、絶縁媒体を含む。放熱器は、静止誘導器に接続され、絶縁媒体が流通する。放熱ダクトは、放熱器を収容し、上部開口および下部開口を有する。規制部材は、静止誘導器および放熱ダクトの収容室における放熱ダクトの外側を経由した上部開口と下部開口との間の空気の流通を規制する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【図2】第１の実施形態の変形例の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【図3】第２の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【図4】第３の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【図5】第４の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【図6】第４の実施形態の変形例の静止誘導器ユニットの概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の静止誘導器ユニットを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図である。静止誘導器ユニット１０は、静止誘導器１１と、放熱器１５と、放熱ダクト１７と、を有する。

【0009】

静止誘導器１１は、タンクの内部に変圧器および絶縁媒体（共に不図示）を収容したものである。変圧器は、鉄芯（コア）および巻線（コイル）を有する。絶縁媒体は、絶縁油または絶縁ガス等である。例えば、絶縁ガスはＳＦ_６等であり、絶縁油は鉱油またはエステル油等である。絶縁媒体は、変圧器の周囲に充填される。巻線への通電に伴って変圧器が発熱する。変圧器の熱は、周囲の絶縁媒体に伝達される。次述する放熱器１５は、絶縁媒体を冷却する。

【0010】

放熱器（ラジエータ）１５は、絶縁媒体が流通する流路を有する。例えば、流路は平板状に形成される。複数の平板状流路が、水平方向に並んで配置される。放熱器１５は、配管１３ａ，１３ｂにより静止誘導器１１に接続される。配管１３ａ，１３ｂは、上部配管１３ａおよび下部配管１３ｂである。静止誘導器１１で高温になった絶縁媒体は、上部配管１３ａを通って放熱器１５に流入する。放熱器１５を流通する絶縁媒体は、周囲の空気と熱交換して放熱し、冷却される。冷却された絶縁媒体は、下部配管１３ｂを通って静止誘導器１１に戻る。

【0011】

放熱ダクト（換気ダクト）１７は、放熱器１５を水平方向に取り囲む。放熱ダクト１７は、上部開口１８ａおよび下部開口１８ｂを有する。

【0012】

静止誘導器ユニット１０は、収容室１の内部に配置される。収容室１は、上部換気口６ａおよび下部換気口６ｂを有する。上部換気口６ａは収容室１の上部に配置され、下部換気口６ｂは収容室１の下部に配置される。換気口６ａ，６ｂは、収容室１の内部と外部とを連通する。

【0013】

収容室１の外部の冷気が、下部換気口６ｂから収容室１の内部に流入する。冷気は、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入する。放熱ダクト１７を流通する冷気は、放熱器１５を流通する絶縁媒体と熱交換して吸熱し、暖気に変化する。暖気は、放熱ダクト１７の上部開口１８ａから収容室１の内部に流出する。暖気は、上部換気口６ａから収容室１の外部に流出する。換気口６ａ，６ｂに送風機が装着されてもよい。

【0014】

省スペース化を図るため、狭い収容室１の内部に、静止誘導器ユニット１０が収容される場合がある。この場合、放熱ダクト１７の上部開口１８ａから流出した暖気の一部が、上部換気口６ａから収容室１の外部に流出せずに、収容室１の内部に滞留する。暖気は、収容室１の側壁に沿って放熱ダクト１７の外側を下降する。暖気は、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入する。すなわち、収容室１の内部において暖気が循環する。これにより、放熱器１５の熱交換効率が低下して、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能が低下する。

【0015】

静止誘導器ユニット１０は、規制部材２０を有する。規制部材２０は、収容室１の内部における暖気の循環を規制する。規制部材２０は、収容室１の内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する。

【0016】

静止誘導器ユニット１０は、規制部材２０として上部接続ダクト２１を有する。上部接続ダクト２１は、放熱ダクト１７の上部開口１８ａと収容室１の上部換気口６ａとを接続する。

【0017】

上部開口１８ａから流出した暖気は、上部接続ダクト２１を通って、上部換気口６ａから収容室１の外部に流出する。上部接続ダクト２１は、収容室１の内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する。暖気は、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入しない。その代わりに、下部換気口６ｂから収容室１に流入した冷気が、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入する。これにより、放熱器１５の熱交換効率が向上して、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能の低下が抑制される。その結果、狭い収容室１の内部に、静止誘導器ユニット１０を収容することができる。収容室１の大きさを、静止誘導器ユニット１０の物理的な大きさの程度まで縮小することができる。

【0018】

静止誘導器ユニット１０は、規制部材２０として、上部接続ダクト２１に代えて、下部接続ダクト（不図示）を有してもよい。下部接続ダクトは、収容室１の下部換気口６ｂと放熱ダクト１７の下部開口１８ｂとを接続する。この場合、下部換気口６ｂから流入した冷気だけが、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂに流入する。下部接続ダクトは、収容室１の内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する。放熱ダクト１７の上部開口１８ａから流出した暖気は、下部開口１８ｂに流入しない。これにより、放熱器１５の熱交換効率が向上して、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能の低下が抑制される。
静止誘導器ユニット１０は、規制部材２０として、上部接続ダクト２１および下部接続ダクトの両方を有してもよい。

【0019】

図２は、第１の実施形態の変形例の静止誘導器ユニットの概略構成図である。変形例の静止誘導器ユニット１０は、送風機（ファン、冷却扇）３０を有する点で、第１の実施形態とは異なる。送風機３０は、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂに装着される。送風機３０は、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７の内側に送風する。下部換気口６ｂから収容室１に流入した冷気の、放熱ダクト１７への流入が促進される。これにより、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能が向上する。

【0020】

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図である。第２の実施形態の静止誘導器ユニット１０は、規制部材２０として閉止板２３を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である部分における第２の実施形態の説明は省略される場合がある。

【0021】

閉止板２３は、収容室１の内部を上部室２ａと下部室２ｂとに区画する。上部室２ａは、放熱ダクト１７の上部開口１８ａおよび収容室１の上部換気口６ａを含む。下部室２ｂは、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂおよび収容室１の下部換気口６ｂを含む。下部室２ｂは、さらに静止誘導器１１を含む。閉止板２３は、放熱ダクト１７の外側であって、放熱ダクト１７の上下方向の中間部に配置される。

【0022】

放熱ダクト１７の上部開口１８ａから上部室２ａに暖気が流出する。閉止板２３は、収容室１の内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する。暖気の下部室２ｂへの下降は、閉止板２３により規制される。暖気は、下部室２ｂに含まれる下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入しない。下部換気口６ｂから下部室２ｂに流入した冷気が、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入する。これにより、放熱器１５の熱交換効率が向上して、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能の低下が抑制される。

【0023】

静止誘導器ユニット１０の放熱ダクト１７の下部開口１８ｂに、送風機が装着されてもよい。これにより、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能が向上する。

【0024】

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図である。第３の実施形態の静止誘導器ユニット１０は、仕切壁２５を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である部分における第３の実施形態の説明は省略される場合がある。

【0025】

静止誘導器１１は、運転に伴って発熱する。静止誘導器１１の熱は、周囲の空気に伝達される。前述されたように、静止誘導器ユニット１０が狭い収容室１の内部に収容される場合がある。この場合、静止誘導器１１の周囲の暖気が、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入する可能性がある。これにより、放熱器１５の熱交換効率が低下して、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能が低下する。

【0026】

静止誘導器ユニット１０は、仕切壁２５を有する。仕切壁２５は、収容室１の内部を第１室３ｃと第２室３ｄとに区画する。第１室３ｃは、放熱器１５および放熱ダクト１７を含む。放熱ダクト１７の下部開口１８ｂには送風機３０が装着される。第２室３ｄは、静止誘導器１１を含む。

【0027】

仕切壁２５は、第１室３ｃと第２室３ｄとの間の空気の流通を規制する。静止誘導器１１を含む第２室３ｄから放熱ダクト１７を含む第１室３ｃへの暖気の移動は、仕切壁２５により規制される。静止誘導器１１の周囲の暖気は、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂに流入しない。これにより、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能の低下が抑制される。

【0028】

第１室３ｃは、前述された上部換気口６ａおよび下部換気口６ｂ（以下、第１上部換気口６ａおよび第１下部換気口６ｂと言う場合がある。）を含む。第２室３ｄは、第２上部換気口７ａおよび第２下部換気口７ｂを含む。第２上部換気口７ａは第２室３ｄの上部に配置され、第２下部換気口７ｂは第２室３ｄの下部に配置される。換気口７ａ，７ｂは、第２室３ｄの内部と収容室１の外部とを連通する。

【0029】

静止誘導器１１の周囲の暖気は、第２上部換気口７ａから収容室１の外部に流出する。収容室１の外部の冷気が、第２下部換気口７ｂから第２室３ｄに流入する。これにより、第２室３ｄの静止誘導器１１の温度上昇が抑制される。換気口７ａ，７ｂに送風機が装着されてもよい。

【0030】

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態の静止誘導器ユニットの概略構成図である。第４の実施形態の静止誘導器ユニット１０は、仕切壁２５に加えて、規制部材２０として閉止板２３を有する点で、第２および第３の実施形態とは異なる。第２および第３の実施形態と同様である部分における第４の実施形態の説明は省略される場合がある。

【0031】

閉止板２３は、第１室３ｃの内部を上部室２ａと下部室２ｂとに区画する。上部室２ａは、放熱ダクト１７の上部開口１８ａおよび第１室３ｃの第１上部換気口６ａを含む。下部室２ｂは、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂおよび第１室３ｃの第１下部換気口６ｂを含む。

【0032】

閉止板２３は、第１室３ｃの内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する。上部開口１８ａから上部室２ａに流出した暖気は、下部室２ｂの下部開口１８ｂから放熱ダクト１７に流入しない。仕切壁２５は、第１室３ｃと第２室３ｄとの間の空気の流通を規制する。第２室３ｄの静止誘導器１１の周囲の暖気は、第１室３ｃの放熱ダクト１７に流入しない。これにより、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能の低下が抑制される。

【0033】

第４の実施形態の静止誘導器ユニット１０は、仕切壁２５に加えて、規制部材２０として閉止板２３を有する。これに対して、静止誘導器ユニット１０は、仕切壁２５に加えて、規制部材２０として上部接続ダクト２１および下部接続ダクトの一方または両方を有してもよい。

【0034】

図６は、第４の実施形態の変形例の静止誘導器ユニットの概略構成図である。変形例の静止誘導器ユニット１０は、送風機３０を有する点で、第４の実施形態とは異なる。送風機３０は、放熱ダクト１７の下部開口１８ｂに装着される。送風機３０は、下部開口１８ｂから放熱ダクト１７の内側に送風する。第１下部換気口６ｂから下部室２ｂに流入した冷気の、放熱ダクト１７への流入が促進される。これにより、静止誘導器ユニット１０の絶縁媒体の冷却性能が向上する。

【0035】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、収容室１の内部における放熱ダクト１７の外側を経由した上部開口１８ａと下部開口１８ｂとの間の空気の流通を規制する規制部材２０を持つ。これにより、絶縁媒体の冷却性能の低下を抑制することができる。

【0036】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0037】

１…収容室、２ａ…上部室、２ｂ…下部室、６ａ…上部換気口、６ｂ…下部換気口、１０…静止誘導器ユニット、１１…静止誘導器、１５…放熱器、１７…放熱ダクト、１８ａ…上部開口、１８ｂ…下部開口、２０…規制部材、２１…上部接続ダクト（接続ダクト）、２３…閉止板、２５…仕切壁、３０…送風機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】