(57)【要約】  車載用変圧器（１００）は、変圧器本体と、タンク（１１０）と、絶縁油（１２０）と、冷却器（１３０）と、接続配管（１４０）と、ポンプ（１５０）と、油流継電器（１６０）とを備えている。油流継電器（１６０）は、羽根部材（１６２）と、可動接触子（１６４）と、固定接点（１６６）とを含んでいる。可動接触子（１６４）は、可動接点（１６４ｃ）を有し、羽根部材（１６２）の回動とともに中心軸を中心に回動する。固定接点（１６６）は、可動接点（１６４ｃ）の回動経路上に位置している。油流継電器（１６０）は、可動接点（１６４ｃ）と固定接点（１６６）とが接触するときの接続配管（１４０）を流れる絶縁油（１２０）の流量である油流継電器（１６０）の作動流量が、絶縁油（１２０）の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている。
2019220587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器本体と、
前記変圧器本体が収容されたタンクと、
前記タンクに充填され、前記変圧器本体を冷却する絶縁油と、
前記絶縁油を冷却する冷却器と、
前記タンクと前記冷却器とを互いに接続する接続配管と、
前記接続配管に設置され、前記タンクと前記冷却器との間で前記絶縁油を循環させるポンプと、
前記接続配管における前記ポンプの吐き出し部側に設置された油流継電器とを備え、
前記油流継電器は、
前記接続配管内に配置され、前記接続配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを含み、
前記油流継電器は、前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記接続配管を流れる前記絶縁油の流量である前記油流継電器の作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている、車載用変圧器。
【請求項２】
前記羽根部材は、
前記中心軸上から前記中心軸の径方向に延出する第１板状部と、
前記中心軸上から前記径方向に延出し、前記第１板状部におけるポンプ側とは反対側に接合された第２板状部とを含み、
前記第１板状部は、前記第２板状部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項１に記載の車載用変圧器。
【請求項３】
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、かつ、該軸部と摺接する軸受部に支持されており、
前記軸部は、前記軸受部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項１に記載の車載用変圧器。
【請求項４】
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、
前記可動接触子は、
前記中心軸の径方向に延在する第１片部と、
前記径方向に延在し、前記第１片部における、前記絶縁油の流量が増加した際の前記可動接触子の回動方向の後方側に、接合された第２片部とを含み、
前記第１片部は、前記第２片部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項１に記載の車載用変圧器。
【請求項５】
内部を絶縁油が流動する配管内に配置され、前記配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを備え、
前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記配管を流れる前記絶縁油の流量である作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている、油流継電器。
【請求項６】
前記羽根部材は、
前記中心軸上から前記中心軸の径方向に延出する第１板状部と、
前記中心軸上から前記径方向に延出し、前記第１板状部の前記絶縁油の流動方向下流側に接合された第２板状部とを含み、
前記第１板状部は、前記第２板状部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項５に記載の油流継電器。
【請求項７】
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、かつ、該軸部と摺接する軸受部に支持されており、
前記軸部は、前記軸受部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項５に記載の油流継電器。
【請求項８】
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、
前記可動接触子は、
前記中心軸の径方向に延在する第１片部と、
前記径方向に延在し、前記第１片部における、前記絶縁油の流量が増加した際の前記可動接触子の回動方向の後方側に、接合された第２片部とを含み、
前記第１片部は、前記第２片部より熱膨張率の高い材料で構成されている、請求項５に記載の油流継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用変圧器および油流継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用変圧器の構成を開示した先行文献として、特開２００４−３６３２５３号公報（特許文献１）がある。特許文献１に記載された車載用変圧器は、配管と、変圧器本体と、複数の冷却器とを備えている。配管は、冷媒の循環路を形成している。変圧器本体は、配管の管路途中に配置されて巻線とともに冷媒を収容している。複数の冷却器は、配管の管路途中に分散して配置されて空気との熱交換によって冷媒を冷却している。複数の冷却器は、走行風の通路となる車両床下に分散して配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６３２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車載用変圧器では、冷媒として絶縁油が使用される場合、絶縁油が流れる接続配管に油流継電器が設置される。油流継電器は、変圧器本体の冷却が不十分となることを防止するため、絶縁油の流量が閾値以下となったときに作動する。【０００５】
さらに、車載用変圧器では、環境負荷が少なく、粘度の温度依存性が高い絶縁油が使用される場合がある。粘度の温度依存性が高い絶縁油は、温度が低下するにしたがって粘度が高くなり、流動性が低下する。そのため、上記の絶縁油を使用した場合、低温時に油流継電器が車載用変圧器の異常を誤検知することがある。【０００６】
従来の車載用変圧器では、油流継電器の誤検知を抑制するために、温度計が設置され、温度計の計測値を用いた制御が行われている。【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、温度計を設けることなく、低温時の油流継電器の誤検知を抑制できる、車載用変圧器および油流継電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に基づく車載用変圧器は、変圧器本体と、タンクと、絶縁油と、冷却器と、接続配管と、ポンプと、油流継電器とを備えている。タンクは、変圧器本体を収容している。絶縁油は、タンクに充填され、変圧器本体を冷却している。冷却器は、絶縁油を冷却している。接続配管は、タンクと冷却器とを互いに接続している。ポンプは、接続配管に設置され、タンクと冷却器との間で絶縁油を循環させている。油流継電器は、接続配管におけるポンプの吐き出し部側に設置されている。油流継電器は、羽根部材と、可動接触子と、固定接点とを含んでいる。羽根部材は、接続配管内に配置され、接続配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持されている。可動接触子は、可動接点を有し、羽根部材の回動とともに中心軸を中心に回動する。固定接点は、可動接点の回動経路上に位置している。油流継電器は、可動接点と固定接点とが接触するときの接続配管を流れる絶縁油の流量である油流継電器の作動流量が、絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、油流継電器を通過する絶縁油の温度が低くなるにしたがって、油流継電器の作動流量が小さくなるように油流継電器が構成されていることにより、温度計を設けることなく、低温時の油流継電器の誤検知を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、高温時かつポンプ停止時の状態を示した斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、高温時かつポンプ運転時の状態を示した斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る油流継電器の内部の構造を、中心軸方向から見たときの模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る油流継電器の、高温時の羽根部材の形状を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、低温時かつポンプ停止時の状態を示す斜視図である。
【図７】本実験例における、接続配管内を流れる絶縁油の温度に対する、接続配管内の絶縁油の流量および油流継電器の作動流量の各々の推移を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る油流継電器において、高温時の軸部と軸受部との間に発生する圧縮応力を、中心軸方向から見て示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る油流継電器において、低温時の軸部と軸受部との間に発生する圧縮応力を、中心軸方向から見て示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が作動流量となっているときの、高温時の可動接触子および固定接点を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が図１０に示す高温時の作動流量となっているときの、低温時の可動接触子および固定接点を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が低温時の作動流量となっている状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施の形態に係る車載用変圧器および油流継電器について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器の構成を示す系統図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、高温時かつポンプ停止時の状態を示した斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、高温時かつポンプ運転時の状態を示した斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る油流継電器の内部の構造を、中心軸方向から見たときの模式図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る油流継電器の、高温時の羽根部材の形状を示す斜視図である。図６は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器に設置された油流継電器の、低温時かつポンプ停止時の状態を示す斜視図である。
【００１３】
なお、以下の実施の形態の説明において、高温時とは、油流継電器を通過する絶縁油の温度が比較的高い時であり、低温時とは、油流継電器を通過する絶縁油の温度が比較的低い時である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器１００は、変圧器本体１と、タンク１１０と、絶縁油１２０と、冷却器１３０と、接続配管１４０と、ポンプ１５０と、油流継電器１６０とを備えている。
【００１５】
本実施の形態における車載用変圧器１００は、たとえば、鉄道車両に搭載される。鉄道車両に搭載される車載用変圧器１００は、電力用変圧器と比較して、運転が停止する頻度が高い。そのため、車載用変圧器１００においては、運転開始時、すなわち、低温時における油流継電器の誤検知を抑制することが重要である。
【００１６】
車載用変圧器１００が鉄道車両に搭載される場合、変圧器本体１は、架線から供給される高圧電流を低圧電流に変換して、鉄道車両に用いられるモーターまたは空調設備などに電流を供給する。変圧器本体１は、タンク１１０に収容されている。
【００１７】
絶縁油１２０は、タンク１１０に充填され、変圧器本体１を冷却している。車載用変圧器１００が鉄道車両に搭載され得るため、絶縁油１２０は、安全性の観点から燃えにくい絶縁油であることが好ましい。絶縁油１２０としては、たとえば、植物性油であるエステル油、または、シリコーン油などが挙げられる。絶縁油１２０として、エステル油を指定するユーザーが増えている。なお、エステル油は、シリコーン油と比較して、粘度の温度依存性が高い。
【００１８】
エステル油などの粘度の温度依存性が高い絶縁油１２０は、温度が上昇するにしたがって粘度が低くなり、温度が低下するにしたがって粘度が高くなる傾向が顕著である。このため、エステル油などの粘度の温度依存性が高い絶縁油１２０は、接続配管１４０内において、温度が上昇するにしたがって粘度が低くなって流動性が高くなり、温度が低下するにしたがって粘度が高くなって流動性が低くなる。
【００１９】
冷却器１３０は、絶縁油１２０を冷却している。冷却器１３０としては、たとえば、空冷式の冷却器などが挙げられるが、特に限定されない。
【００２０】
接続配管１４０は、タンク１１０と冷却器１３０とを互いに接続している。接続配管１４０は、冷却器１３０からタンク１１０へ絶縁油１２０を送るための第１接続配管と、タンク１１０から冷却器１３０へ絶縁油１２０を送るための第２接続配管とから構成されている。
【００２１】
ポンプ１５０は、接続配管１４０に設置され、タンク１１０と冷却器１３０との間で絶縁油１２０を循環させている。本実施の形態においては、ポンプ１５０は第２接続配管に設置されている。
【００２２】
タンク１１０に収容された変圧器本体１を冷却することにより温度が上昇した絶縁油１２０は、接続配管１４０のうち第２接続配管を経由してタンク１１０から冷却器１３０に送られて冷却される。冷却された絶縁油１２０は、接続配管１４０のうち第１接続配管を経由して冷却器１３０からタンク１１０に送られて、変圧器本体１を再度冷却する。
【００２３】
油流継電器１６０は、接続配管１４０におけるポンプ１５０の吐き出し部側に設置されている。本実施の形態においては、油流継電器１６０は、接続配管１４０のうち第２接続配管に設置されている。油流継電器１６０は、ポンプ１５０と冷却器１３０との間に設けられている。
【００２４】
図２から図４に示すように、本発明の実施の形態１に係る油流継電器１６０は、羽根部材１６２と、可動接触子１６４と、固定接点１６６とを含んでいる。
【００２５】
図２および図３に示すように、羽根部材１６２は、内部を絶縁油１２０が流動する配管内に配置され、配管と直交する中心軸Ｃを中心に回動可能に支持されている。本実施の形態１に係る車載用変圧器１００においては、羽根部材１６２は、接続配管１４０内に配置され、接続配管１４０と直交する中心軸Ｃを中心に回動可能に支持されている。なお、図２には絶縁油１２０の流れる方向が矢印で示されているが、図２の状態においては、絶縁油１２０は流動していていない。
【００２６】
羽根部材１６２は、中心軸Ｃから径方向に延出する板状部を含んでおり、板状部の主面の外形は、略矩形形状である。板状部における上記径方向外側の辺部は、径方向外側に円弧状に湾曲している。
【００２７】
図３に示すように、ポンプ運転時における羽根部材１６２の板状部は、絶縁油１２０の流量が一定量以上となると、羽根部材１６２が上記中心軸Ｃを中心に回動することで、油流継電器１６０の設置される配管、すなわち接続配管１４０の延在方向に沿うように略水平となる。
【００２８】
図４に示すように、油流継電器１６０の内部において、可動接触子１６４は、可動接点１６４ｃを有し、羽根部材１６２の回動とともに上記中心軸Ｃを中心に回動する。油流継電器１６０の内部には、可動接触子１６４が回動可能となるように中空部１６８が形成されている。
【００２９】
固定接点１６６は、可動接点１６４ｃの回動経路上に位置している。なお、図４には、高温時かつポンプ１５０の運転時における可動接触子１６４の位置が実線で示されており、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触するときの可動接触子１６４、および、ポンプ１５０が作動していないときの可動接触子１６４の各々の位置が点線で示されている。
【００３０】
図５に示すように、本実施の形態において、羽根部材１６２は、板状部として、第１板状部１６２ａと、第２板状部１６２ｂとを含んでいる。本実施の形態においては、高温時において第１板状部１６２ａと第２板状部１６２ｂとが略同一の形状を有しているが、互いに異なる形状を有していてもよい。
【００３１】
第１板状部１６２ａは、上記中心軸Ｃ上から上記中心軸Ｃの径方向に延出している。高温時において、第１板状部１６２ａの主面の外形は、略矩形形状である。第１板状部１６２ａにおける上記径方向外側の辺部は、径方向外側に湾曲している。
【００３２】
第２板状部１６２ｂは、上記中心軸Ｃ上から上記径方向に延出し、第１板状部１６２ａの絶縁油１２０の流動方向下流側に接合されている。すなわち、第２板状部１６２ｂは、上記中心軸Ｃ上から上記径方向に延出し、第１板状部１６２ａにおけるポンプ１５０側とは反対側に接合されている。
【００３３】
高温時において、第２板状部１６２ｂの主面の外形は、略矩形形状である。第２板状部１６２ｂにおける上記径方向外側の辺部は、径方向外側に湾曲している。
【００３４】
羽根部材１６２は、さらに、上記中心軸Ｃ上に延在する軸部１６２ｃを有している。羽根部材１６２は、軸部１６２ｃと、第１板状部１６２ａおよび第２板状部１６２ｂの各々とが、互いに接合されることで構成されてもよい。また、軸部１６２ｃと、第１板状部１６２ａおよび第２板状部１６２ｂのいずれか一方とが、一体の部材で構成されてもよい。
【００３５】
羽根部材１６２は、軸部１６２ｃと摺接する軸受部１６３に支持されている。本実施の形態において、軸受部１６３は円筒状の形状を有しているが、軸部１６２ｃと摺接する形状であれば特に限定されない。また、図２に示すように、軸受部１６３は、油流継電器１６０の外部に露出しているが、油流継電器１６０の内部に収容されていてもよい。
【００３６】
第１板状部１６２ａは、第２板状部１６２ｂより熱膨張率の高い材料で構成されている。第１板状部１６２ａおよび第２板状部１６２ｂの各々は、金属材料または樹脂材料で構成されているが、これらに限定されない。第１板状部１６２ａおよび第２板状部１６２ｂの各々が互いに熱膨張率の異なる金属材料で構成されている場合、いわゆるバイメタルが構成されている。
【００３７】
第１板状部１６２ａが、第２板状部１６２ｂより熱膨張率の高い材料で構成されていることにより、図６に示すように、低温時において、第１板状部１６２ａが第２板状部１６２ｂより収縮するため、羽根部材１６２は第２板状部１６２ｂ側に突出するように湾曲する。このため、温度が低くなるにしたがって、羽根部材１６２は、流動する絶縁油１２０から回動力を受けやすくなり、低温時に絶縁油１２０の粘性増加により流量が低下している場合において、羽根部材１６２の回動力を補填することができる。
【００３８】
上記の構成により、本実施の形態に係る油流継電器１６０は、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触するときの上記配管を流れる絶縁油１２０の流量である油流継電器１６０の作動流量が、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている。すなわち、本実施の形態に係る車載用変圧器１００における油流継電器１６０は、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触するときの接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量である油流継電器１６０の作動流量が、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されている。
【００３９】
具体的には、温度が低くなるにしたがって羽根部材１６２が湾曲して、流動する絶縁油１２０から回動力を受けやすくなることにより、粘性増加により流量が低下した絶縁油１２０から得られる羽根部材１６２の回動力を補填して、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触する際の接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量を小さくすることができる。すなわち、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって油流継電器１６０の作動流量を小さくすることができる。
【００４０】
ここで、本実施の形態に係る油流継電器１６０の作動流量と絶縁油の温度との相関関係を確認した実験例について説明する。
【００４１】
図７は、本実験例における、接続配管内を流れる絶縁油の温度に対する、接続配管内の絶縁油の流量および油流継電器の作動流量の各々の推移を示すグラフである。図７においては、横軸に絶縁油の温度(℃)、縦軸に各流量(Ｌ／ｍｉｎ)を示している。なお、実験時には、ポンプ１５０の運転条件は一定であり、かつ、ポンプ１５０は正常に動作している。
【００４２】
図７に示すように、油流継電器１６０の作動流量は、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくなっていた。本実験結果から、本実施の形態に係る車載用変圧器１００においては、ポンプ１５０が正常に動作し、かつ、絶縁油１２０の温度が−２０℃以上であれば、接続配管１４０内の絶縁油１２０の流量が油流継電器１６０の作動流量を下回らないため、油流継電器１６０が車載用変圧器１００の異常を誤検知することを抑制できることが確認できた。
【００４３】
上記のように、本実施の形態に係る車載用変圧器１００および油流継電器１６０は、油流継電器１６０の作動流量が、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されていることにより、温度計を設けることなく、低温時の油流継電器の誤検知を抑制できる。ひいては、温度計の設置スペースを不要にできるため、車載用変圧器１００を小型化することができる。
【００４４】
さらに、小型化されて質量が小さくなった本実施の形態に係る車載用変圧器１００を搭載する鉄道車両は、より速く走行することができ、また、より多くの貨物または人を載せて走行することができる。
【００４５】
本実施の形態においては、第１板状部１６２ａが、第２板状部１６２ｂより熱膨張率の高い材料で構成されているため、絶縁油１２０の温度が低くなると、羽根部材１６２が絶縁油１２０の流れから受ける回動力が大きくなるように変形できる。このため、油流継電器１６０の作動流量を、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくすることができる。
【００４６】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る車載用変圧器および油流継電器について説明する。本発明の実施の形態２に係る車載用変圧器および油流継電器は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器１００および油流継電器１６０とは、作動流量を、絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくするための構成が主に異なるため、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器１００および油流継電器１６０と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００４７】
図８は、本発明の実施の形態２に係る油流継電器において、高温時の軸部と軸受部との間に発生する圧縮応力を、中心軸方向から見て示す模式図である。図９は、本発明の実施の形態２に係る油流継電器において、低温時の軸部と軸受部との間に発生する圧縮応力を、中心軸方向から見て示す模式図である。
【００４８】
本発明の実施の形態２に係る車載用変圧器および油流継電器においては、羽根部材１６２の板状部は、一体の部材で構成されている。
【００４９】
本発明の実施の形態２に係る車載用変圧器および油流継電器においては、軸部１６２ｃが、軸受部１６３より熱膨張率の高い材料で構成されている。軸部１６２ｃおよび軸受部１６３の各々は、金属材料または樹脂材料で構成されているが、軸部１６２ｃおよび軸受部１６３の各々の材料はこれらに限定されない。
【００５０】
本実施の形態においては、軸部１６２ｃが、軸受部１６３より熱膨張率の高い材料で構成されているため、低温時において、軸受部１６３と比較して軸部１６２ｃがより収縮する。
【００５１】
その結果、図９に示す低温時の軸部１６２ｃと軸受部１６３との間に発生する圧縮応力は、図８に示す高温時の軸部１６２ｃと軸受部１６３との間に発生する圧縮応力に比較して小さくなる。このため、温度が低くなるにしたがって、羽根部材１６２の回動に必要な回動力が低減する。
【００５２】
上記の構成により、温度が低くなるにしたがって羽根部材１６２の回動に必要な回動力を低減できるため、粘性増加により流量が低下した絶縁油１２０から得られる羽根部材１６２の回動力が低下しても、羽根部材１６２を回動させることができる。その結果、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触する際の接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量を小さくすることができる。すなわち、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって油流継電器の作動流量を小さくすることができる。
【００５３】
本実施の形態においては、軸部１６２ｃが、軸受部１６３より熱膨張率の高い材料で構成されているため、絶縁油１２０の温度が低くなると、羽根部材１６２の回動に必要な回動力を低減できる。このため、油流継電器の作動流量を、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって小さくすることができる。
【００５４】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る車載用変圧器および油流継電器について説明する。本発明の実施の形態３に係る車載用変圧器および油流継電器は、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器１００および油流継電器１６０とは、作動流量を、絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくするための構成が主に異なるため、本発明の実施の形態１に係る車載用変圧器１００および油流継電器１６０と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００５５】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が作動流量となっているときの、高温時の可動接触子および固定接点を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が図１０に示す高温時の作動流量となっているときの、低温時の可動接触子および固定接点を示す図である。図１２は、本発明の実施の形態３に係る油流継電器において、接続配管を流れる絶縁油の流量が低温時の作動流量となっている状態を示す斜視図である。
【００５６】
本発明の実施の形態３に係る車載用変圧器および油流継電器においては、羽根部材１６２の板状部は、一体の部材で構成されている。
【００５７】
図１０および図１１に示すように、本実施の形態３に係る車載用変圧器および油流継電器においては、可動接触子１６４は、第１片部１６４ａと、第２片部１６４ｂとを含んでいる。
【００５８】
第１片部１６４ａは、上記中心軸Ｃの径方向に延在している。第１片部１６４ａの一端は、羽根部材１６２の軸部１６２ｃと、直接的または間接的に接続されている。第１片部１６４ａの他端は、可動接点１６４ｃと接続されている。
【００５９】
第２片部１６４ｂは、上記径方向に延在し、第１片部１６４ａにおける、絶縁油１２０の流量が増加した際の可動接触子１６４の回動方向の後方側に、接合されている。第２片部１６４ｂの一端は、羽根部材１６２の軸部１６２ｃと、直接的または間接的に接続されている。第２片部１６４ｂの他端は、可動接点１６４ｃと接続されている。第２片部１６４ｂは、第１片部１６４ａの径方向全面に渡って第１片部１６４ａと接合されている。
【００６０】
本発明の実施の形態３に係る車載用変圧器および油流継電器においては、第１片部１６４ａが、第２片部１６４ｂより熱膨張率の高い材料で構成されている。第１片部１６４ａおよび第２片部１６４ｂの各々は、金属材料または樹脂材料で構成されているが、第１片部１６４ａおよび第２片部１６４ｂの各々の材料はこれらに限定されない。
【００６１】
本実施の形態においては、第１片部１６４ａが、第２片部１６４ｂより熱膨張率の高い材料で構成されているため、低温時において、第１片部１６４ａが第２片部１６４ｂより収縮する。
【００６２】
その結果、図１１に示すように、低温時において、可動接触子１６４が、第２片部１６４ｂ側に突出するように湾曲する。このため、可動接点１６４ｃが、絶縁油１２０の流量が増加した際の可動接触子１６４の回動方向の前方に移動している。これにより、温度が低くなるにしたがって、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触する際の接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量を小さくすることができる。すなわち、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって油流継電器の作動流量を小さくすることができる。
【００６３】
よって、図１２に示すように、接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量が低温時の作動流量となっている状態における羽根部材１６２の回動角度を小さくすることができる。
【００６４】
本実施の形態においては、可動接触子１６４のうち第１片部１６４ａが、第２片部１６４ｂより熱膨張率の高い材料で構成されていることにより、可動接点１６４ｃと固定接点１６６とが接触する際の接続配管１４０を流れる絶縁油１２０の流量を小さくすることができる。すなわち、絶縁油１２０の温度が低くなるにしたがって油流継電器の作動流量を小さくすることができる。
【００６５】
上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
【００６６】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１  変圧器本体、１００  車載用変圧器、１１０  タンク、１２０  絶縁油、１３０  冷却器、１４０  接続配管、１５０  ポンプ、１６０  油流継電器、１６２  羽根部材、１６２ａ  第１板状部、１６２ｂ  第２板状部、１６２ｃ  軸部、１６３  軸受部、１６４  可動接触子、１６４ａ  第１片部、１６４ｂ  第２片部、１６４ｃ  可動接点、１６６  固定接点、１６８  中空部、Ｃ  中心軸。
【図１】
2019220587.tif 000003
【図２】
2019220587.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019220587.tif 000007
【図６】
2019220587.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月9日(2018.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器本体と、
前記変圧器本体が収容されたタンクと、
前記タンクに充填され、前記変圧器本体を冷却する絶縁油と、
前記絶縁油を冷却する冷却器と、
前記タンクと前記冷却器とを互いに接続する接続配管と、
前記接続配管に設置され、前記タンクと前記冷却器との間で前記絶縁油を循環させるポンプと、
前記接続配管における前記ポンプの吐き出し部側に設置された油流継電器とを備え、
前記油流継電器は、
前記接続配管内に配置され、前記接続配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを含み、
前記油流継電器は、前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記接続配管を流れる前記絶縁油の流量である前記油流継電器の作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されており、
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、かつ、該軸部と摺接する軸受部に支持されており、
前記軸部は、前記軸受部より熱膨張率の高い材料で構成されている、車載用変圧器。
【請求項２】
変圧器本体と、
前記変圧器本体が収容されたタンクと、
前記タンクに充填され、前記変圧器本体を冷却する絶縁油と、
前記絶縁油を冷却する冷却器と、
前記タンクと前記冷却器とを互いに接続する接続配管と、
前記接続配管に設置され、前記タンクと前記冷却器との間で前記絶縁油を循環させるポンプと、
前記接続配管における前記ポンプの吐き出し部側に設置された油流継電器とを備え、
前記油流継電器は、
前記接続配管内に配置され、前記接続配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを含み、
前記油流継電器は、前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記接続配管を流れる前記絶縁油の流量である前記油流継電器の作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されており、
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、
前記可動接触子は、
前記中心軸の径方向に延在する第１片部と、
前記径方向に延在し、前記第１片部における、前記絶縁油の流量が増加した際の前記可動接触子の回動方向の後方側に、接合された第２片部とを含み、
前記第１片部は、前記第２片部より熱膨張率の高い材料で構成されている、車載用変圧器。
【請求項３】
内部を絶縁油が流動する配管内に配置され、前記配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを備え、
前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記配管を流れる前記絶縁油の流量である作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されており、
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、かつ、該軸部と摺接する軸受部に支持されており、
前記軸部は、前記軸受部より熱膨張率の高い材料で構成されている、油流継電器。
【請求項４】
内部を絶縁油が流動する配管内に配置され、前記配管と直交する中心軸を中心に回動可能に支持された羽根部材と、
可動接点を有し、前記羽根部材の回動とともに前記中心軸を中心に回動する可動接触子と、
前記可動接点の回動経路上に位置する固定接点とを備え、
前記可動接点と前記固定接点とが接触するときの前記配管を流れる前記絶縁油の流量である作動流量が、前記絶縁油の温度が低くなるにしたがって小さくなるように構成されており、
前記羽根部材は、前記中心軸上に延在する軸部を有し、
前記可動接触子は、
前記中心軸の径方向に延在する第１片部と、
前記径方向に延在し、前記第１片部における、前記絶縁油の流量が増加した際の前記可動接触子の回動方向の後方側に、接合された第２片部とを含み、
前記第１片部は、前記第２片部より熱膨張率の高い材料で構成されている、油流継電器。
【国際調査報告】
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