(57)【要約】      （修正有）【課題】柱上変圧器等の放熱器を有する静止誘導機器において、放熱性能をより向上させる。【解決手段】山形に成形された金属板によって構成され、山形の稜線方向が略鉛直方向となる複数の放熱器５が側面１ａに設けられた静止誘導機器１において、放熱器５の側壁に少なくとも水平方向に延びる複数の直線状の突起部７を設ける。その結果、放熱器５の伝熱面近傍における熱対流を突起部７によって乱す。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
山形に成形された金属板によって構成され、当該山形の稜線方向が略鉛直方向となる複数の放熱器が側面に設けられた静止誘導機器であって、
前記放熱器の側壁に少なくとも水平方向に延びる複数の直線状の突起部が設けられている、静止誘導機器。
【請求項２】
前記突起部は、前記山形の裾部から先端部に向かって上方に延びるように設けられている、請求項１記載の静止誘導機器。
【請求項３】
前記放熱器は、波形放熱板またはリブ形放熱板である、請求項１または請求項２記載の静止誘導機器。
【請求項４】
前記突起部は、前記放熱器の側壁にプレス加工によって成形される、請求項１から請求項３のいずれか記載の静止誘導機器。
【請求項５】
前記放熱器は、
稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状であり、裾部が前記静止誘導機器の側面に固定されており、前記突起部の設けられていない固定山形部と、
山形に成形された金属板であり、側壁に前記突起部が設けられており、２個の側壁がそれぞれ前記固定山形部の２個の側壁と重なるように前記固定山形部に装着された山形部材と、を有する、請求項１から請求項３のいずれか記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記静止誘導機器は、柱上変圧器である、請求項１から請求項５のいずれか記載の静止誘導機器。
【請求項７】
稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状を有する放熱器を備えた静止誘導機器の放熱器に装着可能な山形部材であって、
山形に成形された金属板であり、側壁に複数の直線状の突起部が設けられており、当該山形の２個の側壁が前記放熱器の２個の側壁と重なるように前記放熱器に装着可能であり、前記山形部材が前記放熱器に装着された場合に、前記突起部は、少なくとも水平方向に延びる、山形部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器を有する静止誘導機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柱上変圧器等の静止誘導機器において、放熱性能を向上させるため、側面に放熱器を設けることが行われている。その放熱器としては、例えば、波形の放熱器や、リブ形の放熱器が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７４６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような放熱器を有する静止誘導機器において、より放熱性能を向上させたいという要望があった。放熱性能の向上のためには、放熱器の数を増やし、放熱面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、静止誘導機器のケース側面に取り付けられる放熱器の数には限界がある。また、それ以上に放熱器を取り付けようとすると、静止誘導機器が大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に応じてなされたものであり、静止誘導機器に設けられた放熱器の放熱性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明による静止誘導機器は、山形に成形された金属板によって構成され、山形の稜線方向が略鉛直方向となる複数の放熱器が側面に設けられた静止誘導機器であって、放熱器の側壁に少なくとも水平方向に延びる複数の直線状の突起部が設けられている、ものである。
このような構成により、放熱器の伝熱面近傍における熱対流を突起部によって乱すことができ、放熱器の放熱性能を向上させることができる。その結果、例えば、静止誘導機器を小型化することも可能である。
【０００７】
また、本発明による静止誘導機器では、突起部は、山形の裾部から先端部に向かって上方に延びるように設けられていてもよい。
このような構成により、その突起部の方向に沿った空気の流れを生じさせることができ、放熱性能を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明による静止誘導機器では、放熱器は、波形放熱板またはリブ形放熱板であってもよい。
また、本発明による静止誘導機器では、突起部は、放熱器の側壁にプレス加工によって成形されてもよい。
【０００９】
また、本発明による静止誘導機器では、放熱器は、稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状であり、裾部が静止誘導機器の側面に固定されており、突起部の設けられていない固定山形部と、山形に成形された金属板であり、側壁に突起部が設けられており、２個の側壁がそれぞれ固定山形部の２個の側壁と重なるように固定山形部に装着された山形部材と、を有していてもよい。
このような構成により、突起部を有していない静止誘導機器の放熱器に山形部材を装着することによって、突起部を有する放熱器を構成することができる。その結果、静止誘導機器の放熱性能を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明による静止誘導機器では、静止誘導機器は、柱上変圧器であってもよい。
また、本発明による山形部材は、稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状を有する放熱器を備えた静止誘導機器の放熱器に装着可能な山形部材であって、山形に成形された金属板であり、側壁に複数の直線状の突起部が設けられており、山形の２個の側壁が放熱器の２個の側壁と重なるように放熱器に装着可能であり、山形部材が放熱器に装着された場合に、突起部は、少なくとも水平方向に延びる、ものである。
このような構成により、突起部を有していない静止誘導機器に山形部材を装着することによって、突起部を有する放熱器を構成することができる。その結果、静止誘導機器の放熱性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による静止誘導機器等によれば、放熱器の放熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１による静止誘導機器を示す平面図
【図１Ｂ】同実施の形態による静止誘導機器を示す正面図
【図２Ａ】同実施の形態による静止誘導機器の波形放熱器を示す側面図
【図２Ｂ】同実施の形態による静止誘導機器の波形放熱器の横断面図
【図２Ｃ】同実施の形態による静止誘導機器の波形放熱器を示す正面図
【図３】同実施の形態による静止誘導機器の波形放熱器を示す側面図
【図４Ａ】同実施の形態による静止誘導機器のリブ形放熱器を示す側面図
【図４Ｂ】同実施の形態による静止誘導機器のリブ形放熱器の横断面図
【図５】本発明の実施の形態２による山形部材の外観を示す斜視図
【図６Ａ】同実施の形態における波形放熱器の固定山形部の横断面図
【図６Ｂ】同実施の形態における波形放熱器用の山形部材の横断面図
【図６Ｃ】同実施の形態における波形放熱器の固定山形部及び山形部材の横断面図
【図７Ａ】同実施の形態におけるリブ形放熱器の固定山形部の横断面図
【図７Ｂ】同実施の形態におけるリブ形放熱器用の山形部材の横断面図
【図７Ｃ】同実施の形態におけるリブ形放熱器の固定山形部及び山形部材の横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明による静止誘導機器について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による静止誘導機器について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による静止誘導機器は、放熱器に突起を設けることにより、放熱性能を向上させたものである。
【００１５】
図１Ａは、本実施の形態による静止誘導機器１を示す平面図であり、図１Ｂは、静止誘導機器１を示す正面図である。図２Ａは、静止誘導機器１の側面１ａに固定された放熱器５を示す側面図であり、図２Ｂは、図２ＡのIIＢ−IIＢ線断面図であり、図２Ｃは、放熱器５を示す正面図である。図２Ｃは、図２Ｂ中の右側から放熱器５を見た図である。
【００１６】
静止誘導機器１は、コイルを有し、冷媒によりそのコイルを冷却するものであり、例えば、変圧器であってもよく、リアクトルであってもよく、その他の静止誘導機器であってもよい。なお、変圧器は、例えば、柱上変圧器であってもよく、地上や屋内等に設置されるその他の変圧器であってもよい。本実施の形態では、静止誘導機器１が柱上変圧器である場合について主に説明する。柱上変圧器である静止誘導機器１の内部には、変圧器や、その変圧器を冷却するための冷媒である絶縁油等が密閉されている。なお、静止誘導機器１の形状は問わない。本実施の形態では、柱上変圧器である静止誘導機器１が円筒形状である場合について示しているが、それ以外の形状であってもよい。
【００１７】
図１Ａ，図１Ｂで示されるように、静止誘導機器１の側面にはフィン状の複数の放熱器５が固定されている。その放熱器５は、内部の冷媒と谷部５ｆを流通する空気との間で熱交換を行わせるためのものである。また、放熱器５は、山形に成形された金属板によって構成されている。その金属板は、熱伝導率の高いものが好適であり、例えば、鋼板であってもよい。その放熱器５は、山形の稜線方向が略鉛直方向となるように、静止誘導機器１の側面１ａに設けられている。山形の稜線は、山形の先端部５ａの連なった線（図２Ａで示される放熱器５の右端の線）である。なお、放熱器５が側面１ａに接続される方法は問わない。例えば、図１Ａ，図１Ｂで示される波形の放熱器５は、略Ｕ字型の断面を有しており、側面１ａと一体に成形されている。すなわち、図１Ａ，図１Ｂで示される放熱器５は、波付け成形機によって、薄い金属板に波付け成形を施すことによって製造される波形放熱板である。また、放熱器５の鉛直方向の上端及び下端は溶接によって閉じられており、放熱器５の山形は、袋状となっている。そのため、図２Ｂで示されるように、放熱器５の内部には、冷媒が通る冷媒通路５ｄが存在する。
【００１８】
放熱器５の側壁５ｂには、少なくとも水平方向に延びる複数の直線状の突起部７が設けられている。突起部７は、図２Ｂで示されるように、放熱器５の外側に突出している。少なくとも水平方向に延びるとは、鉛直方向にのみ延びるのではないという意味である。したがって、突起部７は、図２Ａで示されるように、略水平方向に延びるものであってもよく、図３で示されるように、放熱器５の山形の裾部５ｃから先端部５ａに向かって上方（鉛直方向の上方）に延びるように設けられていてもよい。また、突起部７は、図２Ａや図３で示される以外の角度に延びるように形成されてもよいことは言うまでもない。なお、突起部７の個数や長さ、幅、突起部７の設けられる位置等は問わないが、突起部７は、放熱器５の側壁５ｂの裾部５ｃの近傍から、先端部５ａの近傍まで延びていることが好適である。放熱性能を向上させるためである。また、隣接する突起部７の間隔は、あまり大きくならないことが好適である。例えば、その間隔は、１０ｃｍ以内であってもよく、５ｃｍ以内であってもよい。また、突起部７は、あらかじめ決められた間隔で、側壁５ｂの鉛直方向の下端から上端まで、均等に配列されていてもよい。なお、図２Ａでは、突起部７が均等に配列されている場合について示しているが、そうでなくてもよい。また、図２Ｃで示されるように、突起部７は通常、放熱器５の両方の側壁５ｂに設けられているが、片方の側壁５ｂにのみ設けられていてもよい。その突起部７は、静止誘導機器１のすべての放熱器５に設けられていることが好適であるが、そうでなくてもよい。一部の放熱器５にのみ設けられていてもよい。また、放熱器５に突起部７を設ける方法は問わない。例えば、放熱器５の側壁５ｂの放熱板が局部的に塑性変形されて突起部７が成形されてもよい。その塑性変形は、プレス加工による圧出しであってもよい。なお、放熱器５の側壁５ｂに突起部７が設けられている以外は、静止誘導機器１は、従来のものと同様であり、突起部７以外に関する詳細な説明は省略する。
【００１９】
次に、突起部７を設けたことによる放熱性能の向上について説明する。突起部７がない場合には、放熱器５の側壁５ｂから放出された熱によって加熱された空気は、谷部５ｆの側壁５ｂ表面を上方に移動する。したがって、その熱によって、側壁５ｂ表面からの放熱が妨げられることになる。一方、突起部７が存在する場合には、側壁５ｂ表面を上方に移動する熱せられた空気は、突起部７の位置で側壁５ｂの表面から離れる方向に乱されることになる。その結果、放熱器５の伝熱面近傍における熱対流を突起部７によって乱すことができ、突起部７がない場合と比較して、側壁５ｂ表面からの放熱が促進され、放熱性能が向上することになる。また、図３で示されるように、突起部７が斜め方向に形成されている場合には、放出された熱を含む空気の一部は、突起部７の位置で放熱器５の裾部５ｃから先端部５ａに向かって移動し、放熱器５から離れることになる。その結果、放熱器５の表面に熱が留まらないことによって放熱が促進され、放熱性能がさらに向上することになる。また、突起部７により放熱器５の表面積が広くなるため、より放熱が促進され、放熱性能が向上することにもなる。
【００２０】
なお、静止誘導機器１は、波形の放熱器５に代えてリブ形の放熱器５を有してもよい。図４Ａは、静止誘導機器１の側面１ａに設けられたリブ形の放熱器５を示す側面図であり、図４Ｂは、図４ＡのIVＢ−IVＢ線断面図である。リブ形の放熱器５は、静止誘導機器１の側面１ａに固定される。その固定方法は、例えば、溶接やネジ止め、リベット止め、接着等であってもよい。なお、リブ形の放熱器５は、波形の放熱器５とは異なり、側面１ａと一体に成形されるものではないため、内側の空洞５ｅに冷媒は存在しない。なお、空洞５ｅの上端及び下端は通常、開口しており、空洞５ｅ内を空気が流通可能となっている。リブ形の放熱器５は、略Ｖ字型の断面を有しており、薄い金属板を山形に成形することによって製造されるリブ形放熱板である。なお、リブ形の放熱器５は、形状がリブ形である以外は、波形の放熱器５と同様である。すなわち、そのリブ形の放熱器５の側壁５ｂにも、少なくとも水平方向に延びる複数の直線上の突起部７が設けられている。
【００２１】
以上のように、本実施の形態による静止誘導機器１によれば、放熱器５の側面１ａに複数の突起部７を形成したことによって、放熱器５の放熱性能を向上させることができる。したがって、静止誘導機器１が大型化することを防止でき、また静止誘導機器１を小型化することも可能となりうる。
【００２２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による静止誘導機器について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による静止誘導機器は、従来の静止誘導機器に山形部材を装着することによって、突起部を有する放熱器を構成するようにしたものである。
【００２３】
図５は、本実施の形態による山形部材９の外観を示す斜視図である。図６Ａは、山形部材９が装着される静止誘導機器１の固定山形部４の横断面図であり、図６Ｂは、図５のVIＢ−VIＢ線断面図であり、図６Ｃは、固定山形部４に山形部材９が装着された放熱器５の横断面図である。
【００２４】
固定山形部４は、稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状を有する金属板である。その固定山形部４の裾部４ｃは、静止誘導機器１の側面１ａに固定されている。なお、固定山形部４の側壁４ｂには、突起部７は設けられていない。図６Ａで示される固定山形部４は、側面１ａと一体に成形されている波形のものである。なお、その固定山形部４は、実施の形態１の静止誘導機器１が有する波形の放熱器５において、突起部７をなくした形状である。したがって、その固定山形部４は、従来の静止誘導機器が有する、稜線方向が略鉛直方向となる山形の形状を有する放熱器であると考えることもできる。
【００２５】
山形部材９は、山形に成形された金属板である。また、山形部材９の側壁９ｂには突起部７が設けられている。その突起部７は、山形部材９が固定山形部４に装着された場合に、少なくとも水平方向に延びる直線状のものである。その突起部７は、実施の形態１の突起部７と同様のものであり、その説明を省略する。図６Ｂで示される山形部材９は、略Ｕ字型の断面を有しており、静止誘導機器１の固定山形部４に装着可能である。また、対向する２個の側壁９ｂがそれぞれ固定山形部４における対向する２個の側壁４ｂと重なるように固定山形部４に装着されることによって、放熱器５が構成される。したがって、本実施の形態による放熱器５は、固定山形部４と、山形部材９とを有していることになる。山形部材９が固定山形部４に装着された場合に、両者の側壁９ｂ，４ｂは密着していることが好適である。山形部材９と固定山形部４との間での熱伝導を向上させるためである。固定山形部４に装着された山形部材９は、例えば、溶接やネジ止め、リベット止め、接着等によって固定山形部４や側面１ａ等に固定されてもよい。山形部材９の鉛直方向の長さは、固定山形部４の鉛直方向の長さと略同じであることが好適であるが、山形部材９の鉛直方向の長さが、固定山形部４の鉛直方向の長さよりも短くてもよい。なお、山形部材９の鉛直方向の長さとは、山形部材９が固定山形部４に装着された際の鉛直方向の長さである。また、山形部材９は、従来の静止誘導機器のすべての固定山形部４に装着されてもよく、または一部の固定山形部４に装着されてもよい。また、装着する山形部材９の個数によって、静止誘導機器１に含まれる変圧器の容量を可変にすることも可能である。例えば、変圧器の負荷許容量を増やしたい場合には、多くの固定山形部４に山形部材９を装着し、そうでない場合には、少しの固定山形部４にのみ山形部材９を装着してもよい。なお、固定山形部４の金属板や山形部材９の金属板は、熱伝導率の高いものが好適であり、例えば、鋼板であってもよい。
【００２６】
なお、実施の形態１と同様に、静止誘導機器１は、波形の放熱器５に代えてリブ形の放熱器５を有してもよい。図７Ａは、山形部材９が装着される静止誘導機器１のリブ形の固定山形部４の横断面図であり、図７Ｂは、リブ形の山形部材９の横断面図であり、図７Ｃは、リブ形の固定山形部４にリブ形の山形部材９が装着されたリブ形の放熱器５の横断面図である。図７Ｂで示される山形部材９は、略Ｖ字型の断面を有している。その山形部材９がリブ形の固定山形部４に装着されることによって、突起部７を有するリブ形の放熱器５が構成されることになる。その突起部７は、実施の形態１の突起部７と同様のものであり、その説明を省略する。
【００２７】
また、波形の放熱器５の場合であっても、リブ形の放熱器５の場合であっても、図６Ｃ，図７Ｃで示されるように、山形部材９が固定山形部４に装着された際に、山形部材９の先端部９ａが、固定山形部４の先端部４ａと一致し、山形部材９の裾部９ｃが、固定山形部４の裾部４ｃとそれぞれ一致するようになることが好適である。
【００２８】
本実施の形態による放熱器５も、実施の形態１と同様に、複数の突起部７を有することによって、放熱器５の伝熱面近傍における熱対流を突起部７によって乱すことができ、放熱性能を向上させることができる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態による静止誘導機器１によれば、従来の静止誘導機器に山形部材９を装着することによって、後付けで複数の突起部７を有する放熱器５を構成することができ、実施の形態１による静止誘導機器１と同様に、放熱性能を向上させることができる。また、波形の放熱器の場合には、内部に冷媒が存在するため、静止誘導機器１のケースの内圧上昇時に固定山形部４が膨張することがあるが、山形部材９によって固定山形部４を挟むことにより、その膨張の発生を抑制することも可能となる。
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上より、本発明による静止誘導機器等によれば、放熱性能が向上するという効果が得られ、例えば、柱上変圧器等として有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  静止誘導機器
４  固定山形部
５  放熱器
７  突起部
９  山形部材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
2015065375.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
2015065375.tif 000012
【図６Ｂ】
2015065375.tif 000013
【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
2015065375.tif 000015
【図７Ｂ】
2015065375.tif 000016
【図７Ｃ】
2015065375.tif 000017