(57)【要約】  【課題】  本発明は、水分が変圧器内部へ侵入した場合、水分が接続端子を経てリード線を伝い、電気素子に到達する経路を未然に防ぐ内部碍子及び内部環状部材を設けた電気機器を提供することを目的とする。  【解決手段】  本発明の電気機器は、電気素子と、電気素子から引き出したリード線と、そのリード線と接続する接続端子と、電気素子を内蔵し、接続端子を貫通させて取り付けるための取り付け孔を有するケースと、接続端子を貫通させ、取り付け孔周囲の前記ケース内側面に片面を接した環状部材と、接続端子を貫通させ、環状部材に片面を接した環状の内部碍子とを備え、内部碍子は、内周面と外周面を貫通する水抜き用穴部を有する。【選択図】  図１
2005085867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気素子と、前記電気素子から引き出したリード線と、前記リード線と接続する接続端子と、前記電気素子を内蔵し、前記接続端子を貫通させ、取り付けるための取り付け孔を有するケースと、前記接続端子を貫通させ、前記取り付け孔周囲の前記ケース内側面に片面を接した環状部材と、前記接続端子を貫通させ、前記環状部材に片面を接した環状の内部碍子とを備え、前記内部碍子は、その内周面と外周面を貫通する水抜き用穴部を有する密閉型電気機器。
【請求項２】
内部碍子は、その内周面と外周面を貫通する水抜き用穴部を複数設けた請求項１記載の密閉型電気機器。
【請求項３】
内部碍子は、環状部材と接する面に、内周面から外周面まで通ずる水抜き用溝部を有する請求項１または２記載の密閉型電気機器。
【請求項４】
内部碍子は、複数の水抜き用溝部を設けた請求項３記載の密閉型電気機器。
【請求項５】
環状部材は、ケース内側面と接する面に、凸部を設けた請求項１から４のいずれかに記載の密閉型電気機器。
【請求項６】
環状部材は、ケース内側面と接する面に、複数の凸部を設けた請求項５に記載の密閉型電気機器。
【請求項７】
電気素子は、変圧コイルと鉄心、または変圧コイルのみでなる変圧器本体である請求項１から６のいずれかに記載の密閉型電気機器。
【請求項８】
電気素子は、コンデンサ素子である請求項１から６のいずれかに記載の密閉型電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器等の電気素子をケースに内蔵し、ケース内部の電気素子から外部へ電気的に接続する接続端子をケースに備えた密閉型電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、外部からの水分が内部に侵入することを防ぐために、水抜き部を有した内部碍子及び内部環状部材を設けた変圧器等の密閉型電気機器は公知である。その従来の密閉型電気機器について図６から図９を用いて説明する。
【０００３】
なお、密閉型電気機器として変圧器の従来例で説明する。
【０００４】
図６は従来の変圧器全体を示す図であり、変圧器本体、および変圧器本体からのリード線を外部へ接続する部分を、一部を破断した断面図を示している。また図７は、図６で示した、リード線を外部へ接続する部分の拡大図を示す。また、図８および図９は、それぞれ、図７で示した、リード線を外部へ接続する部分を構成する内部碍子、および内部環状部材の単品の斜視図を示す。
【０００５】
図６において、変圧器本体１０８ａは、変圧コイル１０８と鉄心１０９から構成されている。さらにリード線１１０が変圧コイル１０８から引き出され、接続端子１１１に電気的に接続され、ナット１１２で固定されている。さらにこの接続端子１１１は、変圧器本体１０８ａを内蔵するケース１１４に設けられた取り付け孔１１８を通過してケース１１４の外部へ貫通しており、リード線１１０を外部の機器と電気的に接続させている。また、接続端子１１１の外部では、ナット１１９により外部リード線（図示せず）を固定する。なお、ケース１１４には、内部に絶縁油を封入している。
【０００６】
また、図７の外部との接続部の拡大図で示すように、ケース１１４の内側面に設けた内部碍子１０１、およびケース外側面に設けた外部碍子１１７により、ケース１１４の取り付け孔１１８周辺部を挟み込むようにして配し、さらに接続端子１１１をナット１１３でケース１４に固定している。なお、内部碍子１０１は図８に示すように環状をしている。
【０００７】
このような従来の変圧器では、変圧器内部から絶縁油が漏れ出さないようにするために、内部環状部材１１６を、内部碍子１０１とケース１１４との間に挟み込み、さらに、変圧器外部から水分が浸入しないように外部環状部材１１５を前記外部碍子１１７とケース１１４との間に挟み込み、接続端子１１１をナット１１３により、ケース１１４に固定している。なお、内部環状部材１１６は図９に示すように環状をしている。
【０００８】
このような構成とすることにより、変圧器内部から絶縁油が漏れ出さないようにし、かつ変圧器外部から水分が浸入しないようにしていた。
【０００９】
なお、油入変圧器の接続装置に関しては、特許文献１などに示されている。
【特許文献１】特開昭５７−９７３０８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の技術で説明した、図７で示す外部環状部材１１５の劣化、および侵食が進行し、変圧器外部の、周辺雰囲気中の水分が変圧器内部へ侵入した場合、図７および図
８で示す内部碍子１０１の内部空間１０７に溜まった水分が、更に接続端子１１１を経て、リード線１１０を伝い、更には変圧コイル１０８まで到達するため、変圧器内部の絶縁強度を著しく低下させ、絶縁破壊による損傷等を発生させていた。
【００１１】
さらに、変圧器の運転中には、通電により変圧器に発生する熱や、外気温及び太陽熱の影響により、図６で示す外部碍子１１７、および内部碍子１０１の温度に変化が発生するが、その温度変化により、外部環状部材１１５、内部環状部材１１６は温度変化に応じた膨張と収縮を繰り返しており、その度合いは部材の素材毎に異なる。特に極低温時における収縮の程度の差によって生じる応力が、年月を経て外部環状部材１１５の劣化及び侵食を進行させ、変圧器周辺雰囲気中の水分が変圧器内部へ侵入し、内部碍子１０１の内部空間１０７に溜まっていた。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、水分が変圧器内部へ侵入した場合、水分が接続端子１１１を経てリード線１１０を伝い、変圧コイル１０８に到達する経路を未然に防ぐ内部碍子及び内部環状部材を設けた変圧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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の密閉型電気機器は、電気素子と、電気素子から引き出したリード線と、そのリード線と接続する接続端子と、電気素子を内蔵し、接続端子を貫通させて取り付けるための取り付け孔を有するケースと、接続端子を貫通させ、取り付け孔周囲の前記ケース内側面に片面を接した環状部材と、接続端子を貫通させ、環状部材に片面を接した環状の内部碍子とを備え、内部碍子は、内周面と外周面を貫通する水抜き用穴部を有するものである。
【００１４】
さらに、本発明の密閉型電気機器は、環状部材のケース内側面と接する面に、凸部を設けたものである。
【００１５】
また、特に、本発明の密閉型電気機器は、変圧コイルと鉄心、または変圧コイルのみでなる変圧器本体であるものを電気素子としたもの、あるいはコンデンサ素子を電気素子としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、内部碍子に水抜き部を設けることにより、電気機器周辺雰囲気中の水分が機器内部へ侵入した場合でも、その水分が水抜き部を通して放出され、更に接続端子を経てリード線を伝い、電気素子に到達する経路を未然に防ぐことができる。
【００１７】
さらに、水抜き部を複数設けることにより、内部碍子の取り付け方向が任意に可能となり、作業工数を削減することができる。
【００１８】
また、内部環状部材に凸部を設けることにより、内部碍子の内部空間に溜まる水分の量を少なくすることができ、上記した効果がより一層得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図1から図３を用いて説明する。
【００２０】
なお、本実施の形態では、電気機器の例として、変圧コイルと鉄心、または変圧コイルのみでなる変圧器本体を電気素子とした変圧器の場合について説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態の変圧器における、外部との接続部を示す。また、図２は図１で示した外部との接続部を構成する内部碍子の第1の実施例を示し、図３は第２の実施例を示す。
【００２２】
なお、図１は、変圧器全体のうち、外部との接続部のみを示しており、変圧コイルと鉄心、または変圧コイルのみでなる変圧器本体部分は図６の従来技術と同じであるので図を省略する。また、従来技術で説明したのと同様、変圧器ケース内には絶縁油を注入されている。
【００２３】
図１において、１ａまたは１ｂは変圧器内面側で外部との接続部を保持する内部碍子、２および３は、それぞれ内部碍子に設けた水抜き用穴部、水抜き用溝部を示す。また、１０はリード線であり、変圧器本体に接続されている。また１１は変圧器本体から外部への電気的な接続を行なう接続端子である。さらに、１２、１３および１９はナット、１４は変圧器のケース、１５は外部環状部材、１６は内部環状部材、１７は外部碍子を示す。なお、ケース１４には、接続端子１１が通過するための取り付け孔１８が設けられており、接続端子１１は変圧器内部から外部へ貫通した部材である。
【００２４】
このような構成による変圧器の外部との接続部において、変圧器内側で、リード線１０は、片側端子部が、２つのナット１２で接続端子１１に固定して接続し、変圧器外部で、ナット１９により外部接続用リード線（図示せず）を固定して接続する。
【００２５】
また、接続端子１１は、取り付け孔１８周囲のケース内側面に設けた内部碍子１ａまたは１ｂと、ケース外側面に設けた外部碍子１７にてケース１４を挟み込むようにし、ナット１３でケース１４に固定している。
【００２６】
またその際、内部環状部材１６を、内部碍子１ａまたは１ｂと、ケース１４との間に挟みこみ、また外部環状部材１５を、外部碍子１７とケース１４との間に挟み込ませている。
【００２７】
ここで図２を用いて、内部碍子１ａの構造について詳細に説明する。図２で示すように、内部碍子１ａは環状であり、内周面と外周面を貫通する水抜き用穴部２を設けている。なお図では、内部碍子１ａの穴方向に対して垂直にしているが、内周面と外周面が貫通していれば、斜めであってもよい。
【００２８】
また、内部碍子１ａには、取り付け時に環状部材１６と接する面１ｃに、環状の内部碍子１ａの内周面から外周面まで続かせた溝部３を有している。この溝部３も、環状の内部碍子１ａの内周面から外周面まで続かせた溝である。
【００２９】
以上のような構成において年月を経て外部環状部材１５の劣化及び侵食が進行し、変圧器周辺雰囲気中の水分が変圧器内部へ浸入した場合でも、内部碍子１ａの内部空間７に溜まった水分は、図２で示す水抜き用穴部２と水抜き用溝部３を通して放出され、水分が接続端子１１を経てリード線１０を伝い、変圧コイルに到達する経路を未然に防ぐことができる。
【００３０】
また、図３で示したものは、図２で示した環状の内部碍子１ａの第２の実施例を示し、第１の実施例に、さらに穴部２と溝部３を増やし、３個ずつにしたものである。
【００３１】
これにより、内部碍子１ａの取り付け方向が任意に可能となり、作業工数を削減することができる。なお、内部碍子１ａに設ける穴部２および溝部３の数は、限定するものではなく、加工工数とコストとの関係から適宜決めると良い。
【００３２】
なお、本実施の形態では、電気素子を変圧器本体、電気機器を変圧器とした例について示したが、変圧器に限らず、コンデンサ等、内部に油を内蔵するなどの理由により、外部からの水分を遮断する必要がある種々の電気機器において、本実施の形態を適用できる。（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図４及び図５を用いて説明する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、電気機器の例として、変圧コイルと鉄心、または変圧コイルのみでなる変圧器本体を電気素子とした変圧器の場合について説明する。
【００３４】
図４は、本実施の形態の変圧器における、外部との接続部を示す。また、図５は図１で示した外部との接続部を構成する内部環状部材の実施例を示す。
【００３５】
なお、図４は、変圧器全体のうち、外部との接続部のみを示しており、変圧コイルおよび鉄心からなる変圧器本体部分は図６の従来技術と同じであるので図を省略する。また、従来技術で説明したのと同様、変圧器ケース内には絶縁油を注入されている。
【００３６】
また、本実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は、実施の形態１の説明で用いた図１における内部環状部材１６を、凸部を有する内部環状部材４にした点のみであり、他の構成については同一であるので重複する説明を省略する。
【００３７】
図４において、実施の形態１と同様に、内部碍子１ａまたは１ｂ、およびケース外側面に設けた外部碍子１７にてケース１４を挟み込むようにし、さらに接続端子１１をナット１３でケース１４に固定している。そして、図５に示すように、凸部５を設けた内部環状部材４を、内部碍子１ａまたは１ｂと、ケース１４との間に、凸部５の先端をケース内側面に接触させてなる構造としている。
【００３８】
また外部環状部材１５は、前記同様に外部碍子１７とケース１４との間に挟み込む形で接続端子１１をナット１３を締め付けることにより、ケース１４に固定している。
以上のような構成により、実施の形態１と同様に、年月を経て外部環状部材１５の劣化及び侵食が進行し、変圧器周辺雰囲気中の水分が変圧器内部へ侵入した場合でも、内部環状部材４の凸部５の間にできる隙間６から水分が放出され、内部碍子１ａまたは１ｂの内部空間７に溜まる水分の量を少なくすることができる。
また、たとえ内部環状部材４の凸部５間である隙間６から水分が全て放出されずに、内部碍子１ａまたはは１ｂの内部空間7に水分が溜まったとしても、実施の形態１と同様に、その水分が水抜き用穴部２と水抜き用溝部３を通して放出され、さらに水分が接続端子１１を経てリード線１０を伝い、変圧コイルに到達する経路を未然に防ぐことができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、電気素子を変圧器本体、電気機器を変圧器とした例について示したが、変圧器に限らず、コンデンサ等、内部に油を内蔵するなどの理由により、外部からの水分を遮断する必要がある種々の電気機器においても本実施の形態を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、変圧器などの電気素子をケースに内蔵し、ケース内部から外部へ接続する密閉型電気機器に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における電気機器の外部との接続部を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における内部碍子の第１の実施例を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における内部碍子の第２の実施例を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における電気機器の外部との接続部を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２における内部環状部材を示す斜視図
【図６】従来の電気機器の一部を示す断面図
【図７】従来の電気機器における電気機器の外部との接続部を示す断面図
【図８】従来の電気機器における内部碍子を示す斜視図
【図９】従来の電気機器における内部環状部材の斜視図
【符号の説明】
【００４２】
１ａ、１ｂ    内部碍子
１ｃ          環状部材と接する面
２            水抜き用穴部
３            水抜き用溝部
４、１６      内部環状部材
４ａ          ケース内側面と接する面
５            凸部
１１          接続端子
１４          ケース
１８          取り付け孔
【図１】
2005085867.tif 000003
【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】
2005085867.tif 000008
【図７】
2005085867.tif 000009
【図８】
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【図９】
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