(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が充填された容器と、
前記容器内に収納されたものであって、前記冷媒によって冷却される機器本体と、
前記冷媒を冷却する冷却器と、
前記容器および前記冷却器間を水平に接続する第１配管と、
前記配管の途中で前記配管に対して垂直に接続する第２配管と、
前記第２配管と前記容器との間に接続され、運転状態において前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させるポンプと、
前記ポンプと前記容器とを直接接続する第３配管と、
前記第１配管内であって、前記第１配管と前記第２配管との接続部よりも前記容器側に位置して配置され、前記第１配管を開放又は閉鎖する弁体と、を備え、
前記容器と前記冷却器との間を、前記冷却器側から前記第１配管と前記第２配管との接続部までの前記第１配管、前記第２配管、前記ポンプ、及び前記第３配管を通過して循環させる経路を循環経路とし、前記容器と前記冷却器との間を、前記第１配管を通過して循環させる経路をバイパス循環経路とした場合に、
前記ポンプの運転状態において、前記弁体が前記第１配管を閉鎖することにより、前記循環経路を通過して前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させ、前記ポンプの運転停止状態において、前記弁体が前記第１配管を開放することにより、前記バイパス循環経路を通過して前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させることを特徴とする静止誘導機器。
【請求項２】
前記弁体を開放状態および閉鎖状態間で操作する電気的な駆動源を備えたことを特徴とする請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
前記弁体は、前記駆動源の通電状態で閉鎖状態となるものであって、前記駆動源の非通電状態で開放状態となることを特徴とする請求項２に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
前記容器内には、前記冷媒として液体が充填されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
前記容器内には、前記冷媒として気体が充填されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の静止誘導機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は静止誘導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止誘導機器には容器および冷却器を備えたものがある。容器は機器本体が収納されたものである。この容器内には冷媒が充填されており、機器本体は容器内の冷媒によって冷却される。冷却器は冷媒を冷却するものであり、容器および冷却器間は循環経路を介して接続されている。この循環経路にはポンプが介在されており、ポンプの運転状態では冷媒が循環経路に沿って容器および冷却器間で循環する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の静止誘導機器の場合にはポンプの運転停止状態でポンプが冷媒の流れの抵抗となる。従って、冷媒の円滑な循環が阻害されるので、必要な自冷容量が得られない虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施例の静止誘導機器は、冷媒が充填された容器と、前記容器内に収納されたものであって、前記冷媒によって冷却される機器本体と、前記冷媒を冷却する冷却器と、前記容器および前記冷却器間を水平に接続する第１配管と、前記配管の途中で前記配管に対して垂直に接続する第２配管と、前記第２配管と前記容器との間に接続され、運転状態において前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させるポンプと、前記ポンプと前記容器とを直接接続する第３配管と、前記第１配管内であって、前記第１配管と前記第２配管との接続部よりも前記容器側に位置して配置され、前記第１配管を開放又は閉鎖する弁体と、を備え、前記前記容器と前記冷却器との間を、前記冷却器側から前記第１配管と前記第２配管との接続部までの前記第１配管、前記第２配管、前記ポンプ、及び前記第３配管を通過して循環させる経路を循環経路とし、前記前記容器と前記冷却器との間を、前記第１配管を通過して循環させる経路をバイパス循環経路とした場合に、前記ポンプの運転状態において、前記弁体が前記第１配管を閉鎖することにより、前記循環経路を通過して前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させ、前記ポンプの運転停止状態において、前記弁体が前記第１配管を開放することにより、前記バイパス循環経路を通過して前記容器および前記冷却器間で前記冷媒を循環させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施例１を示す図（変圧器を強冷状態で示す図）
【図２】変圧器を自冷状態で示す図１相当図
【図３】実施例２を示す図１相当図
【図４】図２相当図
【図５】実施例３を示す図１相当図
【図６】図２相当図
【図７】実施例４を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００７】
本実施例は電力系統または受変電に用いられる大形の液冷式の変圧器に本発明を適用したものである。図１のタンク１は絶縁油として鉱油が充填されたものであり、タンク１内には変圧器本体２が収納されている。この変圧器本体２は鉄心および巻線を有するものであり、タンク１内の絶縁油との間で熱交換を行うことで冷却される。この絶縁油は変圧器本体２との間で熱交換を行うことで加熱されるものであり、加熱されることに応じて下から上へ対流する。このタンク１は容器に相当し、変圧器本体２は機器本体に相当し、絶縁油は冷媒に相当する。
【０００８】
タンク１には、図１に示すように、油出口３が固定されている。この油出口３はタンク１の上端部に配置されたものであり、油出口３には水平な上配管４の一端部が接続されている。この上配管４の他端部には冷却器５が接続されている。この冷却器５はタンク１内から油出口３および上配管４を通して絶縁油が供給されるものであり、外気および絶縁油間で熱交換を行うことで絶縁油を冷却する。
【０００９】
冷却器５には、図１に示すように、中配管６の一端部が接続されている。この中配管６は上配管４より低所に配置された水平なものであり、中配管６の水平方向の途中部分には垂直な入口側下配管７の上端部が接続されている。この入口側下配管７の下端部は循環ポンプ８に接続されている。この循環ポンプ８はポンプに相当するものであり、ケーシング９とポンプモータ１０とインペラ１１を有している。
【００１０】
循環ポンプ８のケーシング９は、図１に示すように、入口および出口を有する渦巻き形のものであり、入口側下配管７の下端部はケーシング９の入口に接続されている。循環ポンプ８のポンプモータ１０はケーシング９に固定されたものであり、電源設備に配線を介して接続されている。このポンプモータ１０は電源設備から駆動電源が継続的に供給されるものであり、ポンプモータ１０の回転軸は駆動電源の供給状態で一定方向へ一定速度で回転する。
【００１１】
循環ポンプ８のインペラ１１は、図１に示すように、ポンプモータ１０の回転軸に連結された遠心形のものであり、ケーシング９内に収納されている。このインペラ１１はポンプモータ１０の回転軸と一体的に回転するものであり、ポンプモータ１０に駆動電源が供給された循環ポンプ８の運転状態ではインペラ１１が回転することに応じて冷却器５内の絶縁油が中配管６から入口側下配管７およびケーシング９の入口を通してケーシング９内に吸引され、ケーシング９内の絶縁油がケーシング９の出口から吐出される。
【００１２】
タンク１には、図１に示すように、油入口１２が固定されている。この油入口１２はタンク１の下端部に配置されたものであり、油出口３に比べて低所に配置されている。この油入口１２には水平な出口側下配管１３の一端部が接続されている。この出口側下配管１３の他端部はケーシング９の出口に接続されており、循環ポンプ８の運転状態ではケーシング９の出口から吐出された絶縁油が出口側下配管１３から油入口１２を通してタンク１内に注入される。即ち、循環ポンプ８はタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６の一部と入口側下配管７と出口側下配管１３間で絶縁油を循環させるものである。符号１４は上配管４と中配管６の一部と入口側下配管７と出口側下配管１３からなる循環経路であり、循環ポンプ８は循環経路１４に介在されている。
【００１３】
タンク１には、図１に示すように、油入口１５が接合されている。この油入口１５は油出口３および油入口１２間の高さに配置されたものであり、中配管６の他端部は油入口１５に接続されている。この中配管６内には中バルブ１６が装着されている。この中バルブ１６は水平な軸１７を中心に垂直な閉鎖状態（図１参照）および水平な開放状態（図２参照）間で回転可能にされたものであり、入口側下配管７の上端部に比べて絶縁油の流れの下流側に配置されている。この中バルブ１６は開放スプリングのバネ力で閉鎖状態から開放状態に向けて付勢されたものであり、閉鎖状態で油入口１５を絶縁油が通過不能に閉鎖し、開放状態で油入口１５を絶縁油が通過可能に開放する。
【００１４】
入口側下配管７内には、図１に示すように、下バルブ１８が装着されている。この下バルブ１８は水平な軸１９を中心に垂直な開放状態（図１参照）および水平な閉鎖状態（図２参照）間で回転可能にされたものであり、開放状態で入口側下配管７を絶縁油が通過可能に開放し、閉鎖状態で入口側下配管７を絶縁油が通過不能に閉鎖する。この下バルブ１８は線状の連結部材２０を介して中バルブ１６に連結されており、中バルブ１６の閉鎖状態で開放状態となり、中バルブ１６の開放状態で閉鎖状態となる。
【００１５】
循環ポンプ８が故障等していない通常状態では電源設備から循環ポンプ８に駆動電源が供給される。開放スプリングのバネ力は循環ポンプ８の運転状態で循環ポンプ８から下バルブ１８に作用する下向きの吸引力（風力）に比べて小さく設定されたものであり、通常状態では、図１に示すように、下バルブ１８が開放スプリングのバネ力に抗して循環ポンプ８の吸引力で下向きに吸引されることに応じて開放状態に静止する。この下バルブ１８の開放状態では中バルブ１６が下バルブ１８に連動して閉鎖状態となり、絶縁油がタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６の一部と入口側下配管７と出口側下配管１３間で強制的に循環する。
【００１６】
循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には電源設備がオフされる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８から駆動電源が遮断され、循環ポンプ８から下バルブ１８に作用していた吸引力が消滅する。この吸引力の消滅状態では、図２に示すように、中バルブ１６が開放スプリングのバネ力で閉鎖状態から開放状態となり、下バルブ１８が中バルブ１６に連動して閉鎖状態となり、冷却器５内の絶縁油が中配管６から油入口１５を通してタンク１内に進入する。即ち、循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には絶縁油がタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６間で循環する。符号２１は上配管４および中配管６からなるバイパス循環経路である。
【００１７】
上記実施例１によれば次の効果を奏する。
タンク１および冷却器５間をバイパス循環経路２１によって接続し、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油をバイパス循環経路２１に沿ってタンク１および冷却器５間で循環させた。従って、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油を循環経路１４に沿って循環させていた従来に比べて絶縁油の流れが円滑になるので、変圧器本体２を冷却するために必要な自冷容量が確保される。
【００１８】
図２の二点鎖線は中バルブ１６および下バルブ１８が存在しない状態で循環ポンプ８が運転された場合の絶縁油の流れであり、絶縁油は循環ポンプ８の吸引力でタンク１内から中配管６内に逆流し、圧損が大きな冷却器５内に進入することなく入口側下配管７から循環ポンプ８のケーシング９および出口側下配管１３を通してタンク１内に吐出される。この場合には冷却器５に対する絶縁油の供給量が不足するので、必要な冷却性能が得られない。
【００１９】
循環ポンプ８の運転状態でバイパス循環経路２１を中バルブ１６によって閉鎖し、循環経路１４を下バルブ１８によって開放したので、絶縁油がタンク１内から入口側下配管７内に逆流することなく正規の循環経路１４に沿って循環するようになる（図１参照）。従って、冷却器５に必要量の絶縁油が供給されるので、必要な冷却性能を得ることができる。しかも、循環ポンプ８の運転停止状態でバイパス循環経路２１を中バルブ１６によって開放し、循環経路１４を下バルブ１８によって閉鎖したので、絶縁油が正規のバイパス循環経路２１に沿って循環するようになる。
【実施例２】
【００２０】
上配管４内には、図３に示すように、上バルブ３１が軸３２を中心に回転可能に装着されている。この上バルブ３１は垂直な閉鎖状態（図３参照）および水平な開放状態（図４参照）間で回転可能にされたものであり、開放スプリングのバネ力で閉鎖状態から開放状態に向けて付勢されている。この上バルブ３１は閉鎖状態で上配管４を絶縁油が通過不能に閉鎖するものであり、開放状態で上配管４を絶縁油が通過可能に開放する。
【００２１】
タンク１には、図３に示すように、油出口３および油入口１５間の高さに位置して油出口３３が固定されている。この油出口３３には水平な入口側上配管３４の一端部が接続されており、入口側上配管３４の他端部には循環ポンプ８のケーシング９の入口が接続されている。このケーシング９の出口には垂直な出口側上配管３５の下端部が接続されており、出口側上配管３５の上端部は上配管４に上バルブ３１より絶縁油の流れの下流側で接続されている。
【００２２】
循環ポンプ８が故障等していない通常状態では電源設備から循環ポンプ８に駆動電源が供給される。開放スプリングのバネ力は循環ポンプ８の運転状態で循環ポンプ８から上バルブ３１に作用する上向きの風力に比べて小さく設定されたものであり、通常状態では、図３に示すように、上バルブ３１が循環ポンプ８からの風力で上へ押されることに応じて開放スプリングのバネ力に抗して開放状態から閉鎖状態となる。この上バルブ３１は閉鎖状態で出口側上配管３５の上端部を開放するものであり、通常状態では上配管４の閉鎖状態で出口側上配管３５が開放状態となる。従って、絶縁油がタンク１と入口側上配管３４と出口側上配管３５と上配管４の一部と冷却器５と中配管６間で強制的に循環する。符号３６は入口側上配管３４と出口側上配管３５と上配管４の一部と中配管６からなる循環経路であり、循環ポンプ８は循環経路３６に介在されている。
【００２３】
循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には電源設備がオフされる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８から駆動電源が遮断され、循環ポンプ８が運転停止状態となる。この循環ポンプ８の運転停止状態では循環ポンプ８から上バルブ３１に作用していた押圧力が消滅し、上バルブ３１が開放スプリングのバネ力で閉鎖状態から開放状態となる。この上バルブ３１の開放状態では出口側上配管３５の閉鎖状態で上配管４が開放状態となり、絶縁油がタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６間で循環する。符号３７は上配管４および中配管６からなるバイパス循環経路である。
【００２４】
上記実施例２によれば次の効果を奏する。
タンク１および冷却器５間をバイパス循環経路３７によって接続し、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油をバイパス循環経路３７に沿ってタンク１および冷却器５間で循環させた。従って、絶縁油の流れが円滑になるので、変圧器本体２を冷却するために必要な自冷容量が確保される。
【００２５】
循環ポンプ８の運転状態でバイパス循環経路３７を上バルブ３１によって閉鎖したので、絶縁油がタンク１内から入口側上配管３５内に逆流することなく正規の循環経路３６に沿って循環するようになる。従って、冷却器５に必要量の絶縁油が供給されるので、必要な冷却性能を得ることができる。しかも、循環ポンプ８の運転停止状態でバイパス循環経路３７を上バルブ３１によって開放したので、絶縁油が正規のバイパス循環経路３７に沿って循環するようになる。
【実施例３】
【００２６】
図５の中バルブ１６は電磁ソレノイドのプランジャに連結されている。この電磁ソレノイドはリターンスプリングを内蔵する単動式のものであり、ポンプモータ１０と共通の電源設備に配線を介して接続されている。この電磁ソレノイドは駆動源に相当するものであり、電源設備から駆動電源が継続的に供給される。この電磁ソレノイドのプランジャは駆動電源の供給状態でリターンスプリングのバネ力に抗して後退位置に静止するものであり、中バルブ１６はプランジャの後退位置で閉鎖状態に静止する。この電磁ソレノイドのプランジャは駆動電源の遮断状態でリターンスプリングのバネ力によって前進位置に静止するものであり、中バルブ１６はプランジャの前進位置で開放状態に静止する。この中バルブ１６は弁体に相当する。
【００２７】
循環ポンプ８が故障等していない通常状態では電源設備から循環ポンプ８および電磁ソレノイドに駆動電源が供給される。この通常状態では、図５に示すように、循環ポンプ８の運転状態で中バルブ１６が閉鎖状態となることで油入口１５が閉鎖され、絶縁油がタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６の一部と入口側下配管７と出口側下配管１３間で強制的に循環する。
【００２８】
循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には電源設備がオフされる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８および電磁ソレノイドから駆動電源が遮断され、図６に示すように、循環ポンプ８の運転停止状態で中バルブ１６が開放状態となる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８のインペラ１１が絶縁油の流れの抵抗となり、冷却器５内の絶縁油が中配管６から油入口１５を通してタンク１内に進入する。即ち、循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には絶縁油がタンク１と上配管４と冷却器５と中配管６間で循環する。
【００２９】
上記実施例３によれば次の効果を奏する。
タンク１および冷却器５間をバイパス循環経路２１によって接続し、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油をバイパス循環経路２１に沿ってタンク１および冷却器５間で循環させた。従って、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油を循環経路１４に沿って循環させていた従来に比べて絶縁油の流れが円滑になるので、変圧器本体２を冷却するために必要な自冷容量が確保される。
【００３０】
循環ポンプ８の運転状態でバイパス循環経路２１を中バルブ１６によって閉鎖したので、絶縁油がタンク１内から入口側下配管７内に逆流することなく正規の循環経路１４に沿って循環する。従って、冷却器５に必要量の絶縁油が供給されるので、必要な冷却性能を得ることができる。しかも、循環ポンプ８の運転停止状態でバイパス循環経路２１を中バルブ１６によって開放したので、絶縁油が正規のバイパス循環経路２１に沿って循環するようになる。
【００３１】
中バルブ１６を電磁ソレノイドによって開閉操作したので、作業者が中バルブ１６を手動操作する手間が不要になる。しかも、中バルブ１６を駆動電源の供給状態で閉鎖状態とし、駆動電源の遮断で開放状態としたので、循環ポンプ８が故障等することに応じて駆動電源が遮断された場合に中バルブ１６が適切な閉鎖状態から開放状態に自動的に切換えられる。
【実施例４】
【００３２】
図７の上バルブ３１は電磁ソレノイドのプランジャに連結されている。この上バルブ３１は電磁ソレノイドに駆動電源が供給された状態で閉鎖状態（破線参照）となるものであり、上配管４は上バルブ３１の閉鎖状態で絶縁油が通過不能に閉鎖される。この上バルブ３１は電磁ソレノイドから駆動電源が遮断された状態で開放状態（二点鎖線参照）となるものであり、上配管４は上バルブ３１の開放状態で絶縁油が通過可能に開放される。この上バルブ３１は弁体に相当する。
【００３３】
循環ポンプ８が故障等していない通常状態では電源設備から循環ポンプ８および電磁ソレノイドに駆動電源が供給される。この通常状態では、図７に破線で示すように、循環ポンプ８の運転状態で上バルブ３１が閉鎖状態となることで上配管４が閉鎖され、絶縁油が循環経路３６に沿って強制的に循環する。
【００３４】
循環ポンプ８が故障した場合または循環ポンプ８が保守点検される場合には電源設備がオフされる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８および電磁ソレノイドから駆動電源が遮断され、図７に二点鎖線で示すように、循環ポンプ８の運転停止状態で上バルブ３１が開放状態となる。この電源設備のオフ状態では循環ポンプ８のインペラ１１が絶縁油の流れの抵抗となり、絶縁油がバイパス循環経路３７に沿って循環する。
【００３５】
上記実施例４によれば次の効果を奏する。
タンク１および冷却器５間をバイパス循環経路３７によって接続し、循環ポンプ８の運転停止状態で絶縁油をバイパス循環経路３７に沿ってタンク１および冷却器５間で循環させた。従って、絶縁油の流れが円滑になるので、変圧器本体２を冷却するために必要な自冷容量が確保される。
【００３６】
循環ポンプ８の運転状態でバイパス循環経路３７を上バルブ３１によって閉鎖したので、絶縁油がタンク１内から入口側上配管３５内に逆流することなく正規の循環経路３６に沿って循環するようになる。従って、冷却器５に必要量を絶縁油が供給されるので、必要な冷却性能を得ることができる。しかも、循環ポンプ８の運転停止状態でバイパス循環経路３７を上バルブ３１によって開放したので、絶縁油が正規のバイパス循環経路３７に沿って循環するようになる。
【００３７】
上記実施例１〜４においては、絶縁油として液体シリコーン等の化学合成油または菜種油等の植物油を使用しても良い。
上記実施例１〜４においては、絶縁油に換えて６弗化硫黄または窒素または二酸化炭素または空気等の気体を使用しても良い。
【００３８】
上記実施例１においては、中バルブ１６および下バルブ１８を廃止することで循環経路１４およびバイパス循環経路２１を常に開放状態としても良い。これは実施例２〜４についても同様である。
【００３９】
上記実施例３においては、循環ポンプ８が運転されているか否かを電気的な検出回路によって検出し、検出回路が循環ポンプ８の運転を検出している場合に電磁ソレノイドに駆動電源を供給することで中バルブ１６を閉鎖状態とし、検出回路が循環ポンプ８の運転停止を検出している場合に電磁ソレノイドから駆動電源を遮断することで中バルブ１６を開放状態としても良い。これは実施例４についても同様である。
【００４０】
上記実施例３においては、中バルブ１６をモータ等の駆動源で開閉操作しても良い。これは実施例４についても同様である。
上記実施例１〜４においては、本発明をリアクトル等の変圧器とは別の静止誘導機器に適用しても良い。
【００４１】
以上、本発明の実施例を説明したが、この実施例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。これら新規な実施例は、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。これら実施例やその変形は発明の範囲や要旨に含まれると共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。
【符号の説明】
【００４２】
１はタンク（容器）、２は変圧器（機器本体）、５は冷却器、８は循環ポンプ（ポンプ）、１４は循環経路、１６は中バルブ（弁体）、２１はバイパス循環経路、３１は上バルブ（弁体）、３６は循環経路、３７はバイパス循環経路である。
【図１】
0006752550.tif 000002
【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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