(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心および当該鉄心に巻回された巻線を有した静止誘導機器の中身と、
底壁および当該底壁内側面の周縁から立設した側壁を有し、中身を絶縁媒体と共に収容した静止誘導機器の容器と、
底壁から容器内側に延出し中身を支持した制振支持部と、を備え、
底壁は、
底壁内側面における中身と対向する位置で窪んだ有底筒状の周壁が形成され、
当該周壁の側部内周面に縮径部が形成され、
当該周壁の底部外側面が静止誘導機器の被設置面と接するベース部を備え、
制振支持部は、
底壁と中身との両者間方向に弾性伸縮自在なバネ機能と、当該バネ機能の弾性伸縮を減衰するダンパ機能と、を有すると共に、
周壁の底部内側面から容器内側に延出した形状であり、かつ
中身のベース部側に設けられた支持台を介して当該中身を支持し、
支持台は、
両者間方向に交差した方向に延在すると共に、前記有底筒状の周壁における開口部よりも小さく縮径部の内径側形状よりも大きい形状であって、当該開口部と縮径部との間に位置した、
ことを特徴とする静止誘導機器の制振構造。
【請求項２】
両者間方向に交差した方向における中身の揺動を規制する揺動規制材が底壁内側面に設けられ、
揺動規制材は、中身と底壁内側面との間に介在し当該中身の両者間方向と対向して位置したことを特徴とする請求項１記載の静止誘導機器の制振構造。
【請求項３】
両者間方向に交差した方向における中身の揺動を規制する揺動規制材が支持台に設けられ、
揺動規制材は、支持台と側部内周面との間に介在し当該側部内周面と対向して位置したことを特徴とする請求項１記載の静止誘導機器の制振構造。
【請求項４】
制振支持部は、両者間方向に弾性伸縮自在なバネと、バネの弾性伸縮を減衰するダンパ機能を有したダンパと、を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の静止誘導機器の制振構造。
【請求項５】
制振支持部は、両者間方向に弾性伸縮自在で当該弾性伸縮を減衰する防振ゴムを、備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の静止誘導機器の制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の電力設備等に適用されている変圧器やリアクトル等の静止誘導機器の制振構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力設備等に適用されている変圧器やリアクトル等の静止誘導機器としては、鉄心および当該鉄心に装着された巻線を有する静止誘導機器の中身（以下、単に中身と適宜称する）を、絶縁媒体（絶縁油や絶縁ガス等）とともに当該静止誘導機器の容器（以下、単に容器と適宜称する）に収容し、中身を絶縁媒体中に配置（例えば絶縁油中に含浸）した構成が知られている。
【０００３】
このような静止誘導機器を稼動すると、巻線に電流が流れ通電する事によって生じる電磁力により、中身が振動（巻線の振動や鉄心の励磁振動）し、その振動が容器に伝達して騒音を引き起こし得る。この振動の伝播としては、絶縁媒体を介した伝播（油中伝播等）や、固体伝播（中身を支持する中身支持台等を介した伝達）等が挙げられる。
【０００４】
静止誘導機器の振動や騒音を抑制する手法としては、例えば図８，図９に示す静止誘導機器８のように、中身２や絶縁媒体３を収容する容器８１の外周側に防音壁８２を設置したり、容器８１外側面に防音パネル８３を取り付けることが、従来から知られている。更に、特許文献１に示すように、容器の底壁内側面と中身（または中身の支持台）との両者間にバネ機構（ヘリカルアイソレータや板バネ等）を介在させて制振性を得る手法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１６０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
単に前述のようなバネ機構を容器の底壁内側面と中身（または中身の支持台）との両者間に介在させて振動や騒音を抑制する場合、容器が大きくなってしまい（例えば両者間方向に大きくなってしまい）、静止誘導機器の大型化を招く虞がある。
【０００７】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みてなされたものであって、振動や騒音の抑制だけでなく、静止誘導機器の小型化に貢献可能な静止誘導機器の制振構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る静止誘導機器の制振構造は、前記の課題を解決できる創作であり、その一態様は、鉄心および当該鉄心に巻回された巻線を有した静止誘導機器の中身と、底壁および当該底壁内側面の周縁から立設した側壁を有し、中身を絶縁媒体と共に収容した静止誘導機器の容器と、底壁から容器内側に延出し中身を支持した制振支持部と、を備え、制振支持部は、底壁と中身との両者間方向に弾性伸縮自在なバネ機能と、当該バネ機能の弾性伸縮を減衰するダンパ機能と、を有したことを特徴とする。
【０００９】
このような一態様において、底壁は、底壁内側面における中身と対向する位置で窪んだ有底筒状の周壁が形成され、当該周壁の底部外側面が静止誘導機器の被設置面と接するベース部を備え、制振支持部は、周壁の底部内側面から容器内側に延出した形状であっても良い。また、制振支持部は、中身のベース部側に設けられた支持台を介して当該中身を支持し、支持台は、両者間方向に交差した方向に延在し周壁の開口部よりも大きい形状であって、当該開口部と中身との間に位置したものであっても良い。また、制振支持部は、中身のベース部側に設けられた支持台を介して当該中身を支持し、周壁は、側部内周面に縮径部が形成され、支持台は、両者間方向に交差した方向に延在し開口部よりも小さく縮径部の内径側形状よりも大きい形状であって、開口部と縮径部との間に位置したものであっても良い。
【００１０】
また、両者間方向に交差した方向における中身の揺動を規制する揺動規制材が底壁内側面に設けられ、揺動規制材は、中身と底壁内側面との間に介在し当該中身の両者間方向と対向して位置したものであっても良い。あるいは、両者間方向に交差した方向における中身の揺動を規制する揺動規制材が支持台に設けられ、揺動規制材は、支持台と側部内周面との間に介在し当該側部内周面と対向して位置したものであっても良い。
【００１１】
また、制振支持部は、両者間方向に弾性伸縮自在なバネと、バネの弾性伸縮を減衰するダンパ機能を有したダンパ（例えばピストン型ダンパ）と、を備えたものであっても良い。あるいは、制振支持部は、両者間方向に弾性伸縮自在で当該弾性伸縮を減衰する防振ゴムを、備えたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
以上示したように本発明によれば、静止誘導機器の小型化、および静止誘導機器に係る振動，騒音の抑制に貢献可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の変圧器１Ａを説明するものであって容器１等を図２のＸ−Ｘ線で断面して内部を臨んだ概略断面図。
【図２】本実施形態の変圧器１Ａを説明するものであって容器１等を図１のＹ−Ｙ線で断面して内部を臨んだ概略断面図。
【図３】図２のベース部４等を拡大して説明する概略断面図。
【図４】バネ５１と支持台６との固定例を説明する概略説明図。
【図５】変圧器１Ａにおいて防振ゴム５０を適用した場合の概略断面図（図１と同様の概略断面図）。
【図６】変圧器１Ａのベース部４において縮径部４３を形成した場合の概略断面図（図２と同様の概略断面図であって要部を拡大した図）。
【図７】変圧器１Ａにおいて揺動規制材７を適用した場合の概略断面図（（Ａ）は図１と同様の概略断面図、（Ｂ）は図２と同様の概略断面図）。
【図８】一般的な静止誘導機器の概略説明図。
【図９】一般的な静止誘導機器の概略説明図。
【図１０】一般的な静止誘導機器の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の静止誘導機器の制振構造は、容器の底壁と中身との両者間に単なるバネを用いたバネ機構を介在させた構成とは異なるものであって、当該両者間方向に弾性伸縮自在なバネ機能と、当該バネ機能の弾性伸縮を減衰するダンパ機能と、を有した制振支持部を備えた構成である。
【００１５】
単なるバネ機構を備えた構成、例えば図１０に示すように、容器８１の底壁８１ａと中身２（図中では支持台６）との両者間に単なるコイル状のバネ８４を介在させた構成の場合、たとえ所望の制振性が得られ振動や騒音を抑制できたとしても、静止誘導機器８の大型化（例えばバネの形状によって大型化）を招く虞がある。また、弾性伸縮が減衰し難い等（例えばバネ８４の周期振動が収束し難い等）の理由により、振動や騒音を十分抑制できなくなる虞もある。
【００１６】
一方、本実施形態のようにバネ機能とダンパ機能とを併用した制振支持部を適用した構成によれば、ダンパ機能が、バネ機能の弾性伸縮を減衰し易くする作用を有し、バネ機能と同様に弾性力を持たせることもでき、固有振動数が小さく所望の制振性（減衰性能等）を有する構成となる。この本実施形態の制振支持部により所望の制振性を得ること自体は、例えば周知の防振設計理論に基づき加振周波数や固有振動数等を考慮して適宜設計することにより十分実現可能である。
【００１７】
したがって、本実施形態によれば、前述のような単なるバネを用いたバネ機構を用いた構成と比較して、静止誘導機器の振動や騒音を効率良く十分抑制しながら中身を支持することが可能となり、当該静止誘導機器の小型化に貢献することも可能となる。
【００１８】
静止誘導機器においては、容器の底壁外側面をコンクリート基礎等の被設置面１ａに直付けして設置するのではなく、例えば図８，図９に示すように容器８１の底壁８１ａの外側面８１ａｂに設けた設置用ベース材８５（例えば図１０に示すようなＨ鋼等）を介して設置する構成が知られている。しかしながら、ベース材８５を設けた構成は、静止誘導機器９０や設置スペースが設置高さ方向等に大きくなる傾向となり、底壁８１ａと中身２との間にバネ８４等を介在させた構成の場合には、当該傾向が顕著になる虞がある。
【００１９】
このような傾向を想定し、本実施形態では、前述のようなベース材８５を適用する替わりに、例えば後述の図１〜図３に示す容器１のように、底壁１１の内側面１１ａにおける中身２と対向する位置で窪んだ有底筒状の周壁４０を形成することにより、当該周壁４０の底部外側面４１ｂが被設置面１ａと接するベース部４を構成し、そのベース部４の周壁４０の底部内側面４１ａに制振支持部５を設けることとしても良い。このベース部４を備えた構成によれば、ベース材８５が不要になるだけでなく、ベース部４を有効利用した構成（制振支持部５の設置スペースとベース材８５とを共用した構成）となる。したがって、本実施形態によれば、静止誘導機器のコストを低減したり、当該静止誘導機器や設置スペースの小型化に貢献可能となる。
【００２０】
本実施形態の静止誘導機器の制振構造は、前述のようにバネ機能とダンパ機能とを有する制振支持部を適用した構成であれば、種々の分野の技術常識を適宜適用して変形することが可能であり、その一例として以下に示すものが挙げられる。
【００２１】
≪静止誘導機器の制振構造の一例≫
図１〜図７の概略説明図は、本実施形態による変圧器１Ａの制振構造を説明するものである。なお、図８〜図１０と同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
【００２２】
図１〜図７に示す符号１は、例えば普通鋼板等の金属材料を用いて形成することが可能な容器であって、略平板状（例えば円盤状，楕円状，矩形状等）の底壁１１と、その底壁１１の一端面（図１中では後述の内側面１１ａ）の周縁から立設した筒状の側壁（図１中では一部（底壁１１側）が縮径された側壁）１２と、を備え、中身２および絶縁媒体３を収容できる構成となっている。側壁１２の一端側には、容器１内に対して中身２，絶縁媒体３を出し入れ可能にする開口部１２ａが形成され、その開口部１２ａには当該開口部１２ａを開閉可能な蓋１３が設けられている。
【００２３】
中身２は、例えばケイ素鋼板やアモルファス磁性材料を用いて成る鉄心２１と、その鉄心２１に巻回された巻線２２と、を備え、開口部１２ａを介して容器１内に収容され、後述する制振支持部５を介して底壁１１に支持される。図１〜図３に示す中身２の鉄心２１においては、それぞれ垂直方向に延在するように立設して並列した３つの鉄心脚２１ａと、それぞれ各鉄心脚２１ａの上端側，下端側に設けられ水平方向に延在する上端側ヨーク２１ｂ，下端側ヨーク２１ｃと、当該上端側ヨーク２１ｂ，下端側ヨーク２１ｃを締め付ける締付板２１ｂｂ，２１ｃｃと、を備え、各鉄心脚２１ａに巻線２２が巻回されて３相３脚構造をなした構成となっている。
【００２４】
そして、開口部１２ａを介して容器１内に絶縁媒体３を充填することにより、容器１内に収容した中身２が絶縁媒体３に浸漬した状態となる。中身２と容器１外周側（例えば図外の制御盤等）との間においては、例えば蓋１３に設けられる引出端子（図示省略）を介して接続することが可能である。
【００２５】
符号４は、底壁１１に形成されたベース部であって、底壁１１の内側面１１ａにおける中身２と対向する位置で窪んだ有底筒状の周壁４０を有し、その周壁４０の底部４１の外側面４１ｂが変圧器１Ａの被設置面（例えばコンクリート基礎等の表面）１ａと接する構成となっている。ベース部４は、例えば図外の基礎ボルト等により被設置面１ａに固定することも可能である。
【００２６】
符号５は、底壁１１（図１〜図３では後述の内側面４１ａ）から容器１内側に延出して中身２を支持する制振支持部を示すものであり、底壁１１と中身２との両者間方向（以下、単に両者間方向と適宜称する）に弾性伸縮自在なバネ機能と、当該バネ機能の弾性伸縮を減衰するダンパ機能と、を有した構成となっている。このような制振支持部５により、中身２は、底壁１１から離反する方向に付勢された状態で支持されることとなる。
【００２７】
図１〜図３の制振支持部５の場合、周壁４０の底部４１の内側面４１ａに設けられて当該内側面４１ａから容器１内側に延出し、中身２に対向した側の端部が周壁４０の開口部４ａから突出して、中身２（図１〜図３では後述する支持台６）を底部４１の内側面４１ａから離反する方向に付勢した状態で支持（例えば図３に示すように底壁１１との間に間隙Ｓを形成できるように支持）する構成となっている。
【００２８】
図１〜図３に示したような変圧器１Ａによれば、巻線２２への通電による電磁力で中身２が振動し当該振動が容器１に伝達し得る状況等の場合、当該振動は制振支持部５によって減衰する。すなわち、変圧器１Ａに係る振動や騒音においては、制振支持部５により抑制されることとなる。
【００２９】
≪制振支持部の一例≫
制振支持部５においては、前述のように底壁１１から容器１内側に延出し、中身２を底壁１１（図中では底部４１の内側面４１ａ）から離反する方向に付勢した状態で支持できる構成であれば、種々の形態を適用することが可能である。また、制振支持部５は、例えば防振設計理論に基づき、制振支持部５が持つ制振性（バネや防振ゴムの固有振動数が低いことによる振動伝達の低減およびダンパ機能による制振性）や、中身２の形状等（大きさや質量等）に応じて適宜設けることができ、単に１個を設けるのではなく、複数個設けても良い。図１〜図３の場合、底壁１１における各鉄心脚２１ａの延在方向の位置にベース部４がそれぞれ形成され、それら各ベース部４の底部４１の内側面４１ａに、それぞれ３個の制振支持部５が並列して配置された構成となっている。
【００３０】
制振支持部５の具体例としては、例えば図１〜図３に示すように、両者間方向に弾性伸縮自在なバネ５１と、バネ５１の弾性伸縮を減衰するダンパ機能を有したダンパ５２と、を備えた構成（以下、機械式構成と適宜称する）が挙げられる。バネ５１の具体例としては、例えば図４に示すように、両者間方向に対しコイル状に延在したコイル型バネであって、支持台６に対し締結手段（ボルト等）５１ａを介して固定可能なものが挙げられる。
【００３１】
ダンパ５２としては、流体物が充填されるシリンダや、当該シリンダから伸縮するピストンロッドを備えたショックアブソーバ（単筒式や複筒式等のピストン型ダンパ）が挙げられる。シリンダ内に充填される流体は、オイル，ガス，空気等の種々のものを適用することが可能であり、容器１内の絶縁媒体が絶縁油の場合には、当該絶縁油を流用することも可能である。また、前述のようなコイル状のバネ５１がショックアブソーバの外周側で同心状に延在した構成のものも適用可能である。
【００３２】
機械式構成の他には、例えば図５に示すように、ゴム材料等を用いて成りバネ機能やダンパ機能を有する防振ゴム５０を備えた防振ゴム構成を適用しても良い。この防振ゴム構成に適用する防振ゴム５０としては、種々の形態のものが適用可能であり、例えば耐震機能を要する構造物（建築物等）にも多く適用されている形態を適用することが挙げられる。
【００３３】
≪支持台，ベース部の一例≫
中身２は、制振支持部５により単に直接的に支持するのではなく、支持台（鉄心台）６を介して間接的に支持しても良い。支持台としては、例えば図１〜図５に示すように、中身２と制振支持部５との間に介在でき、両者間方向と交差する方向に延在した平板状の形態を適用することが挙げられる。
【００３４】
ベース部４においては、前述のように有底筒状の周壁４０の底部４１の内側面４１ａに制振支持部５を設けることができ、当該底部４１の外側面４１ｂを被設置面１ａに設置できる構成であれば、種々の形態のものが挙げられる。例えば図３（および後述の図６）に示すように、周壁４０の底部４１を側部４２よりも大径形状にし、被設置面１ａに対する接触面積を大きくしても良い。
【００３５】
周壁４０は、制振支持部５を設けることができる形状（例えば制振支持部５の下端側（内側面４１ａに設ける側）を受容できる形状）とすることが挙げられる。例えば図１〜図５に示したように、開口部４ａを支持台６よりも小さい形状（例えば開口部４ａの開口径が支持台６よりも小径）とした構成の場合、制振支持部５が損傷し中身２を支持できない状態（以下、損傷状態と適宜称する）となっても、支持台６は開口部４ａ縁面に当接して支持されることとなり、当該開口部４ａは封止されることとなる。そして、制振支持部５の損傷物（以下、損傷物と適宜称する）は、周壁４０内側の領域に留められ、当該領域から容器１中央部側への飛散が抑制される。
【００３６】
支持台６の大きさが開口部４ａよりも小さくても（開口部４ａの開口径よりも小径でも）、図６に示すように周壁４０の側部４２の内周面４２ａに縮径部４３が形成され、支持台６が縮径部４３の内径側形状よりも大きい形状であれば、当該周壁４０内側における縮径部４３と内側面４１ａとの間の領域（以下、縮径部４３側領域と適宜称する）に損傷物を留めて、当該縮径部４３側領域から容器１中央部側への飛散が抑制されることとなる。図６の縮径部４３においては、周壁４０の側部４２の内周面４２ａ（内側面４１ａと開口部４ａとの間）から周壁４０の軸心側に突出し、当該内周面４２ａの周方向に沿って延在した形状であって、開口部４ａ側に段差面４３ａを有した構成となっている。この構成により、損傷状態の場合には、支持台６が縮径部４３（段差面４３ａ）に当接して支持され、縮径部４３側領域が封止されることとなる。
【００３７】
縮径部４３は、底部４１の内側面４１ａに設けられる制振支持部５と干渉しない形状であって、損傷状態における支持台６が当接して縮径部４３側領域が封止される構成であれば良い。また、縮径部４３は、図６に示すように側部４２の内周面４２ａに沿って延在して連続した形状ではなく、例えば内周面４２ａに沿って断続的に延在した形状であっても、前述のように損傷状態における支持台６によって縮径部４３側領域が封止されれば良い。
【００３８】
≪その他≫
以上示したような変圧器１Ａを移動（輸送や設置等）する場合、当該変圧器１Ａにおいて加速度が発生し、中身２においては、例えば両者間方向に交差した方向に対して加重が加わって揺動し、中身２の転倒や位置ズレ等を引き起こす虞がある。そこで、中身２の揺動を抑制する手法として、例えば図１，図５，図７（Ａ）に示すように側壁１２の一部（底壁１１側）を縮径した形状にして当該側壁１２と中身２との間隙を小さくする他に、両者間方向に交差した方向における中身２の揺動を規制する揺動規制材（いわゆる振り止め材）７を適宜設けることが挙げられる。
【００３９】
揺動規制材７は、中身２の揺動を抑制できるものであれば特に限定されるものではなく、容器１と同様の材料からなるもの（容器１に一体形成したもの等）の他に、例えばゴム材料等の弾性を有する材料からなるものを適用することが挙げられるが、絶縁媒体３に対する耐久性を有するものを適用することが好ましい。
【００４０】
また、揺動規制材７は、容器１内側において種々の位置に設置することが可能である。その一例としては、図２に示したように、底壁１１の内側面１１ａ（図２中では開口部４ａ縁面であって支持台６の外周側）に揺動規制材７を設けることにより、当該揺動規制材７を中身２と内側面１１ａとの間に介在し当該中身２の両者間方向と対向して位置させた構成が挙げられる
また、図７（Ｂ）に示したように、支持台６（図７（Ｂ）では支持台６における内側面４１ａ側）に対して揺動規制材７を設けることにより、当該揺動規制材７を支持台６と内周面４２ａとの間に介在し当該内周面４２ａと対向して位置させた構成であっても良い。
【００４１】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。例えば、本実施形態の静止誘導機器の具体例について、変圧器１Ａを示す図面等を用いて説明したが、本発明は変圧器に限定されるものではなく、リアクトル等その他の静止誘導機器にも適用可能なものであり、それぞれ同様の作用効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…容器
１ａ…被設置面
１Ａ…変圧器
１１…底壁
１１ａ…底壁１１の内側面
１１ｂ…底壁１１の外側面
２…中身
３…絶縁媒体
４…ベース部
４ａ…開口部
４０…周壁
４１…底部
４１ａ…底部４１の内側面
４１ｂ…底部４１の外側面
４２…側部
４２ａ…内周面
４３…縮径部
５…制振支持部
５０…防振ゴム
５１…バネ
５２…ダンパ
６…支持台
７…揺動規制材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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