(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器本体が収納されたものであって、当該電気機器本体を冷却するための液体が充填された機器収納室と、
前記機器収納室の壁面から直接外側へ突出して外端部にフランジを有し、内部が前記機器収納室と連通するように設けられた円筒形容器であって、前記機器収納室内の液体が充填された浮き子収納室と、
前記機器収納室の液面位置以下の高さに位置するものであって、前記機器収納室の液面が前記浮き子収納室内の液面の高さに応じて、回転中心となるシャフトに接続されることにより前記浮き子収納室の円筒形の内周に沿って移動可能な浮き子と、
前記フランジに取り付けられた液面低下継電器と、
前記液面低下継電器の内部に配置され、前記浮き子が移動することに応じて回転する前記シャフトに設けられたカムの移動により電気的な状態が切換えられるスイッチとを備え、
前記機器収納室の壁面には、前記浮き子収納室とは別に、前記機器収納室内の液面の高さを表示する液面計が設けられていることを特徴とする液冷式電気機器。
【請求項２】
前記スイッチは、前記浮き子収納室内の液面の高さが最低保証値を下回ることに応じて前記浮き子が当該液面に応じた位置に移動した場合にオン状態またはオフ状態のうちの一方から他方に切換えられることを特徴とする請求項１に記載の液冷式電気機器。
【請求項３】
前記浮き子収納室は、前記機器収納室の一壁面に設けられ、
前記液面計は、前記機器収納室のうち前記一壁面に隣接する別の壁面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液冷式電気機器。
【請求項４】
前記液面計は、
前記機器収納室内の液面に浮かぶものであって、前記機器収納室内の液面の高さが変動することに応じて移動する浮き子と、
前記浮き子が移動することに応じて回転操作される指針を備えていることを特徴とする請求項３に記載の液冷式電気機器。
【請求項５】
前記機器収納室には、前記機器収納室内の液面の高さを外部から透視可能な窓が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液冷式電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は液冷式電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液冷式電気機器には機器収納室および浮き子を備えたものがある。機器収納室は電気機器本体が収納されたものであり、機器収納室内には電気機器本体を冷却するための液体が充填されている。浮き子は機器収納室内に設けられたものである。この浮き子は機器収納室内の液面の高さが変動することに応じて移動するものであり、機器収納室内の液面の高さが最低保証値未満に下降した場合には浮き子が当該液面の高さに応じた位置に移動することで電気信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−１９２２５号公報
【特許文献２】特開昭６０−２１９７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の液冷式電気機器の場合には浮き子が機器収納室内に大きく突出するので、浮き子および電気機器本体間の干渉を避けるための格別な配慮が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施例の液冷式電気機器は、電気機器本体が収納されたものであって当該電気機器本体
を冷却するための液体が充填された機器収納室と、前記機器収納室の壁面から外側へ直接突出して外端部にフランジを有し、内部が前記機器収納室と連通するように設けられた円筒形容器であって前記機器収納室内の液体が充填された浮き子収納室と、前記機器収納室の液面位置以下の高さに位置するものであって前記機器収納室の液面が前記浮き子収納室内の液面の高さに応じて、回転中心となるシャフトに接続されることにより前記浮き子収納室の円筒形の内周に沿って移動可能な浮き子と、前記フランジに取り付けられた液面低下継電器と、前記液面低下継電器の内部に配置され、前記浮き子が移動することに応じて回転する前記シャフトに設けられたカムの移動により電気的な状態が切換えられるスイッチとを備え、前記機器収納室の壁面には、前記浮き子収納室とは別に、前記機器収納室内の液面の高さを表示する液面計が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施例１を示す図（変圧器の外観を示す図）
【図２】板状油面計および油面低下継電器の外観を示す図
【図３】油面低下継電器の内部構成を示す図
【図４】フロートの上限位置と動作位置と下限位置を示す図
【図５】実施例２を示す図（ダイヤル油面計を示す図）
【図６】実施例３を示す図（窓板を示す図）
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００７】
図１のタンク１は四角箱状をなすものであり、前板２と左板３と天板４と底板５と右板と後板を有している。このタンク１は密閉されたものであり、機器収納室に相当する。このタンク１内には変圧器鉄心が収納されている。この変圧器鉄心は複数の脚間を継鉄によって接続した形状をなすものであり、複数の脚のそれぞれの外周部には巻線が装着されている。これら変圧器鉄心および複数の巻線は変圧器本体を構成するものであり、タンク１内には変圧器本体を冷却するための絶縁油が充填され、タンク１の前板２および後板のそれぞれには複数の冷却器６が固定されている。この絶縁油は液体に相当し、変圧器本体は電気機器本体に相当する。
【０００８】
タンク１には、図２に示すように、板状油面計１０が固定されている。この板状油面計１０は作業者がタンク１内の絶縁油の油面の高さを外部から視認するためのものであり、タンク１の前板２に配置されている。この板状油面計１０は液面計に相当するものであり、次のように構成されている。
【０００９】
タンク１の前板２には、図２に示すように、左上隅部に位置して油面計ボディ１１が固定されている。この油面計ボディ１１は縦長な四角板状をなすものであり、油面計ボディ１１内には油室１２が形成されている。この油室１２は縦長な空間状をなすものであり、油室１２の表面は透明な窓板１３によって閉鎖されている。この油室１２内はタンク１内に通じるものであり、油室１２内にはタンク１内の絶縁油が充填されている。
【００１０】
油室１２内には、図２に示すように、フロート１４が収納されている。このフロート１４は油室１２内の絶縁油の油面に浮かぶものであり、油室１２内の油面の高さはタンク１内の油面の高さに連動して上下動し、フロート１４の高さは油室１２内の油面の高さに連動して上下動する。
【００１１】
窓板１３には、図２に示すように、有色不透明な複数の目盛１５が上下方向に間隔を置いて記されている。これら複数の目盛１５は油面の高さが数値で表示されたものであり、作業者はフロート１４の高さを目盛１５から数値として読取ることでタンク１内の絶縁油の油面の高さを認識することができる。
【００１２】
タンク１には、図２に示すように、油面低下継電器２０が固定されている。この油面低下継電器２０はタンク１内の絶縁油の油面の高さが最低保証値未満に下降した場合に電気信号を出力するものであり、次のように構成されている。
【００１３】
タンク１の左板３には、図２に示すように、フロート室２１が固定されている。このフロート室２１はタンク１の左板３から左へ突出する円筒状をなすものであり、左板３の前上隅部に配置されている。このフロート室２１内はタンク１内に通じるものであり、フロート室２１内にはタンク１内の絶縁油が充填されている。このフロート室２１は浮き子収納室に相当する。
【００１４】
フロート室２１の左端部には、図２に示すように、円環状のフランジ２２が固定されており、フランジ２２には継電器ボディ２３のフランジ２４が固定されている。この継電器ボディ２３は左端面および右端面が開口する円筒状をなすものであり、フランジ２４は継電器ボディ２３の外周面から突出する円環状をなしている。このフランジ２４は継電器ボディ２３の右端部に配置されたものであり、継電器ボディ２３の左端面にはカバー２５が固定されている。このカバー２５は円板状をなすものであり、継電器ボディ２３の左端面を閉鎖している。
【００１５】
継電器ボディ２３内には、図３に示すように、軸受けプレート２６が固定されており、軸受けプレート２６にはシャフト２７の左端部が回転可能に支持されている。この継電器ボディ２３には軸受けブラケット２８が固定されている。この軸受けブラケット２８はフロート室２１内に収納されたものであり、軸受けブラケット２８にはシャフト２７の右端部が回転可能に支持されている。
【００１６】
シャフト２７の左端部には、図３に示すように、カム２９が固定されており、シャフト２７の右端部にはＬ字状のアーム３０を介してフロート３１が固定されている。このフロート３１はフロート室２１内に収納されたものであり、フロート３１の比重はタンク１内の絶縁油以下に設定されている。このフロート３１はシャフト２７が回転することに応じて円周方向への移動が許容されるものであり、タンク１内に突出していない。このフロート３１は浮き子に相当する。
【００１７】
シャフト２７には、図３に示すように、軸受けブラケット２８内に位置して係止プレート３２が固定されており、シャフト２７は係止プレート３２が２つのストッパ３３のそれぞれに接触することに応じて回転停止する。これら両ストッパ３３は軸受けブラケット２８内に固定されたものであり、フロート３１の移動は係止プレート３２が一方のストッパ３３に接触することに応じて上限位置に規制され、係止プレート３２が他方のストッパ３３に接触することに応じて下限位置に規制される。
【００１８】
下限位置は、図４に示すように、動作位置を基準に下へ２０°回転した位置であり、動作位置は最低保証油面の高さに相当する位置である。この最低保証油面は変圧器本体を冷却するために必要な最低の油量に相当する油面であり、シャフト２７の軸心線を通る水平線ＨＬの高さに設定されている。
【００１９】
上限位置は、図４に示すように、動作位置を基準に上へ２０°回転した位置であり、タンク１内から絶縁油が漏れていない正常状態の液面である常時冷却油面に比べて下に設定されている。即ち、タンク１内に常時冷却油面以上の絶縁油が充填されている正常状態では一方のストッパ３３がシャフト２７の回転を規制することに応じてフロート３１をフロート室２１内の絶縁油中に沈んだ浸漬状態とする。
【００２０】
プレート２６の左端面には、図３に示すように、マイクロスイッチ３４が固定されている。このマイクロスイッチ３４はスイッチに相当するものであり、カム２９はマイクロスイッチ３４のプランジャ３５を下記[１][２]のように操作する。
[１] タンク１内の絶縁油の油面の高さが最低保証油面以上である場合にはフロート３１が動作位置以上となる。この状態ではカム２９がマイクロスイッチ３４のプランジャ３５から離間し、マイクロスイッチ３４がオフ状態となる。
[２] タンク１内の絶縁油の油面の高さが最低保証油面以上から最低保証油面未満に低下した場合にはフロート３１が動作位置未満となる。この状態ではカム２９がマイクロスイッチ３４のプランジャ３５を操作し、マイクロスイッチ３４がオン状態となる。
【００２１】
マイクロスイッチ３４には、図３に示すように、ケーブル３６が接続されている。このケーブル３６は制御回路に接続されており、制御回路はマイクロスイッチ３４がオフ状態からオン状態に切換わったことを検出した場合にＬＥＤ等を点灯することに応じてタンク１内の油面が最低保証油面未満に低下していると作業者に報知する。
【００２２】
上記実施例１によれば次の効果を奏する。
タンク１にフロート室２１を設け、フロート室２１内に油面低下継電器２０のフロート３１を収納したので、タンク１内にフロート３１が突出することがなくなる。従って、変圧器本体およびフロート３１間の干渉を避けるための配慮が不要になり、しかも、タンク１内で継電器ボディ２３にフロート３１を後付けする工程も不要になる。
【００２３】
フロート３１の下から上への移動を常時冷却液面に比べて下の上限位置にストッパ３３によって拘束し、フロート３１の高さが動作位置を下回った場合にマイクロスイッチ３４をオフ状態からオン状態に切換えたので、マイクロスイッチ３４の電気的な状態を監視することに応じてタンク１内に最低保証油面以上の必要量の絶縁油が充填されているか否かを検出できる。
【００２４】
タンク１内の油面の高さを表示する板状油面計１０をタンク１に設け、板状油面計１０に油面の高さの表示機能を分担させ、油面低下継電器２０に必要量の絶縁油が充填されているか否かの報知機能を分担させた。このため、板状油面計１０のみをタンク１のうち作業者が容易に目視可能な部分に配置すれば良く、油面低下継電器２０をタンク１のうち作業者が容易に目視可能な部分に配置する必要がなくなる。従って、２つの機能が搭載された１つの計器を放熱器６間に配置せざるを得ない場合とは異なり、油面の表示を容易に目視可能な大きさに放熱器６間のピッチを広げる等の変更が不要になるので、レイアウトの制約が少なくなる。
【００２５】
板状油面計１０および油面低下継電器２０をタンク１の別々の面に配置したので、油面低下継電器２０のケーブル３６が板状油面計１０の窓板１３を隠すことを防止できる。従って、タンク１内の油面の読取り作業性が向上し、しかも、板状油面計１０および油面低下継電器２０間を近くに配置することができる。
【実施例２】
【００２６】
タンク１には、図５に示すように、板状油面計１０に換えてダイヤル油面計５０が固定されている。このダイヤル油面計５０は液面計に相当するものであり、次のように構成されている。
【００２７】
タンク１の前板２には、図５に示すように、油面計ボディ５１が固定されている。この油面計ボディ５１はタンク１の外側に配置されたものであり、油面計ボディ５１にはシャフト５２が装着されている。このシャフト５２は前後方向へ指向するものであり、シャフト５２の後端部はタンク１内に突出している。
【００２８】
シャフト５２の後端部には、図５に示すように、アーム５３を介してフロート５４が連結されている。このフロート５４はタンク１内の絶縁油の油面に浮かぶものであり、絶縁油の油面の高さが変動した場合にシャフト５２が軸心線を中心に回転することに応じて円周方向へ移動する。このフロート５４は液面計の浮き子に相当する。
【００２９】
油面計ボディ５１には、図５に示すように、指針５５および目盛り板５６が装着されている。指針５５はシャフト５２に連結されたものであり、シャフト５２と一体的に回転する。目盛り板５６は絶縁油の油面の高さを示す複数の目盛が記されたものであり、作業者は指針５５が目盛り板５６のいずれの目盛を指しているかを目で読取ることに応じてタンク１内の絶縁油の油面の高さを認識できる。
【００３０】
上記実施例２によれば次の効果を奏する。
ダイヤル油面計５０にタンク１内の油面の高さの表示機能を分担させ、油面低下継電器２０に必要量の絶縁油が充填されているか否かの報知機能を分担させた。従って、ダイヤル油面計５０のみをタンク１のうち作業者が容易に目視可能な部分に配置すれば良く、油面低下継電器２０をタンク１のうち作業者が容易に目視可能な部分に配置する必要がなくなるので、レイアウトの自由度が向上する。
【実施例３】
【００３１】
タンク１の前板２には、図６に示すように、縦長な開口部６１が形成されており、開口部６１には窓板６２が固定されている。この窓板６２は開口部６１を密閉する透明なものであり、タンク１内の絶縁油は外部から窓板６２を通して視認可能にされている。この窓板６２は板状油面計１０に換わるものであり、窓に相当する。この窓板６２には上下方向に間隔を置いて並ぶ複数の目盛が記されており、作業者は絶縁油の油面がいずれの目盛を指しているかを外部から目で読取ることに応じてタンク１内の油面の高さを認識できる。
【００３２】
上記実施例３によれば次の効果を奏する。
タンク１内の油面の高さを外部から透視可能な窓板６２をタンク１に設けたので、タンク１内の油面の高さをダイヤル油面計５０で表示する場合とは異なり、タンク１内の油面の変動範囲の違い毎に専用のフロート５４を設計する必要がなくなる。
【００３３】
上記実施例１においては、板状油面計１０を廃止しても良い。
上記実施例１〜３においては、油面低下継電器２０のフロート３１が動作位置未満に下降した場合にマイクロスイッチ３４がオン状態からオフ状態に切換えられる構成としても良い。
【００３４】
上記実施例１〜３においては、マイクロスイッチ３４に換えて非接触式のスイッチを用いても良い。
上記実施例１〜３においては、フロート３１が動作位置とは異なる位置に下降または上昇することに応じてマイクロスイッチ３４の電気的な状態を切換えても良い。即ち、タンク１内の油面が最低保証油面とは異なる高さに下降または上昇したことを油面低下継電器２０によって検出しても良い。
【００３５】
上記実施例１〜３においては、油入変圧器とは異なる液冷式電気機器に本発明を適用しても良い。
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】
【００３６】
１はタンク（機器収納室）、１０は板状油面計（液面計）、２１はフロート室（浮き子収納室）、３１はフロート（浮き子）、３４はマイクロスイッチ（スイッチ）、５４はフロート（浮き子）、５５は指針、６２は窓板（窓）である。
【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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