(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成によって上段変圧器の発熱量の低減を図るとともに、上段変圧器の新たな放熱経路を形成して伝熱性能を向上させた段積み変圧器を提供する。【解決手段】容器１３内に高さ方向に設けられた複数の第１部材１１と、複数の第１部材の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた複数の第２部材１０と、複数の第２部材に支持固定された複数の高さ方向の変圧器３と、第１部材１１の上部から水平方向に延伸して容器１３の側壁に固定された第３部材１５とから構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に高さ方向に設けられた複数の第１部材と、該複数の第１部材の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた複数の第２部材と、該複数の第２部材に支持固定された複数の高さ方向の変圧器と、前記第１部材の上部から水平方向に延伸して前記容器の側壁に固定された第３部材とから構成される段積み変圧器。
【請求項２】
第１項記載の段積み変圧器において、
第１部材の上部と、ここから水平方向に延伸して容器の側壁に固定される第３部材は、容器側に傾斜して設けられることを特徴とする段積み変圧器。
【請求項３】
第１項記載の段積み変圧器において、
複数の高さ方向の前記変圧器のうち、上段の変圧器の上部よりも上に位置する、前記第１部材と、前記第３部材と、第２部材の一部は、第１の部材と第２の部材を用いて変圧器を固定配置した後に、据え付けられることを特徴とする段積み変圧器。
【請求項４】
第１項記載の段積み変圧器において、
前記変圧器は、帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして形成された四角環状の巻鉄心と、この巻鉄心に装着された巻線とで構成された単位変圧器であって、前記複数の第２の部材により前記巻鉄心に締め付け、固定配置されることを特徴とする段積み変圧器。
【請求項５】
第１項ないし第４項のいずれかに記載の段積み変圧器において、
前記第１部材と、前記第２部材と、前記第３部材は鋼板で形成され、変圧器での発熱を前記第２部材から前記第１部材、第３部材を経由して容器上部に伝熱せしめることを特徴とする段積み変圧器。
【請求項６】
段積み変圧器収納容器の内部に高さ方向に複数設けられた連結金具と、複数の連結金具の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた下部および上部締付け金具と、下部および上部締付け金具の間に設けられた複数の変圧器と、連結金具の上部から水平方向に延伸して段積み変圧器収納容器の側壁に固定された固定部材から構成される段積み変圧器。
【請求項７】
第６項記載の段積み変圧器において、
連結金具と、下部および上部締付け金具は鋼板で形成され、前記連結金具の幅を、前記上段変圧器の前記上部締付け金具の幅寸法とほぼ同じ寸法と成し、段積み変圧器を収容する容器の側壁に固着した平板の固定部材のほぼ全面と前記連結金具の一部が密着するように固定したことを特徴とする段積み変圧器。
【請求項８】
第６項記載の段積み変圧器において、
連結金具と、下部および上部締付け金具、並びに固定部材は鋼板で形成され、前記変圧器は、帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして形成された四角環状の巻鉄心と、この巻鉄心に装着された巻線とで構成された単位変圧器であり、前記連結金具により容器内に複数個鉛直方向に積み重ね、固定されるとともに、上段の変圧器の前記巻鉄心を支持する前記上部締付け金具の変形を抑制する変形防止部材を設け、段積み変圧器を収容する容器の側壁に固着した鋼板の前記固定部材のほぼ全面と前記変形防止部材の垂直方向に折り曲げた面が密着するように固定したことを特徴とする段積み変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は段積み変圧器に係り、特に、巻鉄心を用いた複数個の単位変圧器を連結金具により容器内に複数個鉛直方向に積み重ね、固定する段積み変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻鉄心を用いた複数個の単位変圧器を連結金具により容器内に複数個鉛直方向に積み重ね、固定する段積み変圧器としては、例えば特許文献１、２のものが知られている。
【０００３】
特許文献１、２の単位変圧器では、まず帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして四隅が円弧状となった四角環状の巻鉄心を形成し、この巻鉄心に巻線を装着し、さらに、巻鉄心の上部と下部とを上部締付け金具と下部締付け金具とによって締め付けて支持している。
【０００４】
そのうえで段積み変圧器は、この単位変圧器を鉛直方向に積み重ねるために、上部と下部の締付け金具の他に、連結金具を使用している。連結金具は、ボルトにより締付け金具を固定しており、これにより、複数個の単位変圧器を鉛直方向に積み重ねている。また、連結金具は段積み変圧器収納容器の側壁に固定されている。そして段積み変圧器収納容器内に、鉱油等の絶縁性の冷却媒体を充填し、カバーで段積み変圧器収納容器を密封している。
【０００５】
なお、段積み変圧器収納容器内に収納する複数個の単位変圧器の容量（すなわち大きさ）が異なる場合には、下段に大きな単位変圧器を、その下部締付け金具が容器の底部に固定されるように置き、その上段に小さな単位変圧器を配置するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３０１２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成の個々の単位変圧器は、運転時に巻鉄心と巻線とからなる変圧器本体から発熱する。これを冷却するのに、冷却媒体を経由する経路と、冷却媒体を経由しない経路とがある。このうち、前者の冷却媒体を経由する経路は、冷却媒体による対流を利用するものであり、次の２つの経路により放熱している。
Ｐ１：巻線→冷却媒体→容器→外気
Ｐ２：巻線→巻鉄心→冷却媒体→容器→外気
これに対し、後者の冷却媒体を経由しない経路では、熱伝導によって熱が伝わる。この経路は、下段変圧器と上段変圧器では違っており、下段変圧器では、
Ｐ３：巻線→巻鉄心→下部締付け金具→容器底部→外気
となり、上段変圧器では、
Ｐ４：巻線→巻鉄心→下部締付け金具→下段変圧器巻鉄心、あるいは連結金具→下段変圧器下部締付け金具→容器底部→外気
となる。
【０００８】
段積み変圧器収納容器内の上下の各単位変圧器は、以上の経路で冷却されるが、各経路での冷却性能について検証すると以下のようである。
【０００９】
下段変圧器：放熱経路Ｐ１、Ｐ２は、温度が下がり切って容器下部まで下降した冷却媒体が巻線や巻鉄心から熱を奪いながら密度が小さくなって上昇する自然対流で冷却される経路である。経路Ｐ３は、巻鉄心を支持している下部締付け金具が直接容器底部に接触しているため、熱伝導で熱が逃げやすい。
【００１０】
上段変圧器：経路Ｐ１、Ｐ２は、下段変圧器で熱を奪って温度上昇し、密度が小さくなって上段変圧器まで上がってきた冷却媒体によって、熱を奪われて冷却される。このため、上段変圧器では下段変圧器で冷却媒体が温度上昇した分だけ、自然対流による冷却性能が低下する。熱伝導による放熱経路Ｐ４は、下部締付け金具から容器底部へ熱が伝わるのに、下段変圧器に比べて、下段変圧器の巻鉄心、あるいは連結金具を余分に通過することになるので、その距離を熱が伝わる分だけ温度が高くなり、冷却性能が悪くなる。
【００１１】
このことは、上段変圧器の冷却は、放熱経路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４の全てにおいて下段変圧器より悪く、巻線や巻鉄心の温度が高くなるという課題があることを意味する。
【００１２】
以上のことから本発明の目的は、簡単な構成によって上段変圧器の新たな放熱経路を形成して伝熱性能を向上させることができる段積み変圧器を提供することにある。
【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段積み変圧器は、容器内に高さ方向に設けられた複数の第１部材と、複数の第１部材の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた複数の第２部材と、複数の第２部材に支持固定された複数の高さ方向の変圧器と、第１部材の上部から水平方向に延伸して容器の側壁に固定された第３部材とから構成される。
【００１４】
なお、第１部材の上部と、ここから水平方向に延伸して容器の側壁に固定される第３部材は、容器側に傾斜して設けられるのがよい。
【００１５】
また、複数の高さ方向の前記変圧器のうち、上段の変圧器の上部よりも上に位置する、第１部材と、第３部材と、第２部材の一部は、第１の部材と第２の部材を用いて変圧器を固定配置した後に、据え付けられるのがよい。
【００１６】
また、変圧器は、帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして形成された四角環状の巻鉄心と、この巻鉄心に装着された巻線とで構成された単位変圧器であって、複数の第２の部材により前記巻鉄心に締め付け、固定配置されるのがよい。
【００１７】
また、第１部材と、第２部材と、第３部材は鋼板で形成され、変圧器での発熱を第２部材から第１部材、第３部材を経由して容器上部に伝熱せしめるのがよい。
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の段積み変圧器は、段積み変圧器収納容器の内部に高さ方向に複数設けられた連結金具と、複数の連結金具の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた下部および上部締付け金具と、下部および上部締付け金具の間に設けられた複数の変圧器と、連結金具の上部から水平方向に延伸して段積み変圧器収納容器の側壁に固定された固定部材から構成される。
【００１９】
なお、連結金具と、下部および上部締付け金具は鋼板で形成され、連結金具の幅を、上段変圧器の上部締付け金具の幅寸法とほぼ同じ寸法と成し、段積み変圧器を収容する容器の側壁に固着した平板の固定部材のほぼ全面と前記連結金具の一部が密着するように固定するのがよい。
【００２０】
また、連結金具と、下部および上部締付け金具、並びに固定部材は鋼板で形成され、変圧器は、帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして形成された四角環状の巻鉄心と、この巻鉄心に装着された巻線とで構成された単位変圧器であり、連結金具により容器内に複数個鉛直方向に積み重ね、固定されるとともに、上段の変圧器の前記巻鉄心を支持する上部締付け金具の変形を抑制する変形防止部材を設け、段積み変圧器を収容する容器の側壁に固着した鋼板の前記固定部材のほぼ全面と変形防止部材の垂直方向に折り曲げた面が密着するように固定するのがよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成によって上段変圧器の新たな放熱経路を形成して伝熱性能を向上させることができる段積み変圧器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面を示す図。
【図２】図１の平面図。
【図３】第１の実施形態による段積み変圧器上部の立体構造を示す図。
【図４】第２の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面を示す図。
【図５】図４の平面図。
【図６】第３の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面を示す図。
【図７】図６の平面図。
【図８】第３の実施形態による段積み変圧器上部の立体構造を示す図。
【図９】第４の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面を示す図。
【図１０】図９の平面図。
【図１１】第５の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面を示す図。
【図１２】図１１の平面図。
【図１３】第６の実施形態による段積み変圧器の平面を示す図。
【図１４】第７の実施形態による段積み変圧器の平面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明による段積み変圧器の実施の形態を図に示す変圧器に基づいて説明する。
【実施例】
【００２４】
第１の実施形態による段積み変圧器の縦断概略側面図を図１に、その平面図を図２に、また段積み変圧器上部の立体構造を図３に示す。
【００２５】
まず図１において、例えば円筒状の段積み変圧器収納容器１３の内部には連結金具１１が少なくとも１組２枚、高さ方向に設置されている。また１組の連結金具１１の間には、下段変圧器２と上段変圧器３を垂直方向に積み重ねて固定するための下部および上部締付け金具９、１０が水平方向に配置され、ボルト１２により固定される。
【００２６】
ここで、垂直方向に積み重ねられた単位変圧器である下段変圧器２と上段変圧器３は、帯状の磁性薄鋼板を重ね巻きして四隅が円弧状に形成された四角環状の巻鉄心４と、この巻鉄心４に装着された巻線５とで構成された変圧器本体６を備えている。なお、下部および上部締付け金具９、１０は、積み重ねて固定する役目のほかに、単位変圧器２、３の巻鉄心４を上下から抑えつける役目もしている。
【００２７】
なお、段積み変圧器１は、下段変圧器２と上段変圧器３を収納し、鉱油等の絶縁冷却媒体を充填する容器１３と、この容器１３を密閉する図示しないカバーとを有している。
【００２８】
概略以上のように構成された本実施形態の段積み変圧器１においては、特に上段変圧器３からの熱放散を効果的に行うことを目的としており、この達成のために、連結金具１１の上部に、固定部材１５を例えばボルト締めにより設置する。固定部材１５の取り付け位置は、上段変圧器３の上部締付け金具１０よりも上とされる。
【００２９】
図２の平面図に明らかなように、連結金具１１が容器１３内に垂直方向に延伸して設けられたのに対し、連結金具１１に取り付けられた固定部材１５は、上段変圧器３の上部締付け金具１０よりも上の位置で水平方向に延伸して、円筒状の容器１３と接触する。
【００３０】
容器内上部の立体構成を示す図３に明らかなように、本発明の段積み変圧器１は、段積み変圧器収納容器１３の内部に高さ方向に複数設けられた連結金具１１と、複数の連結金具１１の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた下部および上部締付け金具９、１０と、下部および上部締付け金具９、１０の間に設けられた変圧器と、連結金具１１の上部から水平方向に延伸して段積み変圧器収納容器１３の側壁に固定された固定部材１５から構成される。
【００３１】
本発明は、基本的に上記の構成を備えたものであり、これをより端的に表現すると、容器内に高さ方向に設けられた複数の第１部材と、複数の第１部材の中間部の間の異なる高さ位置に設けられた複数の第２部材と、複数の第２部材に支持固定された複数の高さ方向の変圧器と、第１部材の上部から水平方向に延伸して容器の側壁に固定された第３部材とから構成される。係る本発明において、第１部材、第２部材、第３部材の各部材は、係る機能部分を備えればよいのであって、実際に装置構成するときに、これらの部材単位に部品が準備されるということではなく、係る部位を実現するために任意の部品組み合わせが可能であることはいうまでもない。
【００３２】
而して、変圧器での発熱を第２部材、第１部材、第３部材、容器、外気の経路で伝熱し、放散せしめることができ、段積み変圧器の特に上段変圧器の冷却を効果的に行うことができる。
【００３３】
以下の説明においては、上記の基本構成を有する段積み変圧器を構成するに当り、作業性や加工性の観点から種々工夫された幾つかの実施形態について説明する。まず、図１、図２、図３を用いて説明した第１の実施形態においては、以下のようにするのがよい。
【００３４】
第１の実施形態において、連結金具１１は、上段変圧器３の上部締付け金具１０の幅方向寸法Ｌ１とほぼ同じ幅寸法Ｌ２を有する。また連結金具１１は、上部締付け金具１０の長手方向両端に、それぞれ下方に折り曲げられて形成された上部締付け金具１０の折り曲げ部１４と、ボルト１２によって締結されることにより、折り曲げ部１４のほぼ全面と接触し、かつ上部締付け金具１０を固定している。
【００３５】
固定部材１５は、連結金具１１の高さ方向で上段変圧器３の上部締付け金具１０より上の全面と接触する垂直面を有する鋼板により形成され、この鋼板の容器１３の側壁に接する部分は、溶接などにより固着されている。
【００３６】
なお、図２または図３において、巻鉄心４は、外周に締付けバンド７が巻付けられて磁性薄鋼板の重ね方向に隙間が生じないように締付けられている。そして巻鉄心４は、下部の平坦部を図示しない絶縁材を介して下部締付け金具９上に乗置しており、上部の平坦部は図示しない絶縁材を介して上部締付け金具１０に支持されている。なお、７Ｓは締付けバンド７の止め具であり、１０Ａ、１０Ｂは開口部である。
【００３７】
本実施の形態によれば、熱放散が不十分であった上段変圧器３からの伝熱は、以下のように行われる。まず、大きな３つの経路は、先に説明したのと同じように、Ｐ１：巻線５→冷却媒体→容器１３→外気、Ｐ２：巻線５→巻鉄心４→冷却媒体→容器１３→外気、Ｐ４：巻線５→巻鉄心４→下部締付け金具９→下段変圧器巻鉄心４、あるいは連結金具１１→下段変圧器下部締付け金具→容器１３の底部→外気というものである。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、さらに新たな放熱経路が形成される。即ち、図３において、巻鉄心４の上部の平坦部にほぼ全面が密着している上部締付け金具１０と、この上部締付け金具１０の長手方向両端で下方に折り曲げられた折り曲げ部１４のほぼ全面と密着している連結金具１１とが存在し、さらに、連結金具１１の上部締付け金具１０より上の全面で密着する固定部材１５が容器１３の側壁に固着されているので、Ｐ５：巻線５→巻鉄心４→上部締付け金具１０→連結金具１１→固定部材１５→容器１３→外気という新たな放熱経路が形成される。
【００３９】
このように、上段変圧器３の変圧器本体６（巻鉄心４と巻線５）から発生した熱の伝熱性能を、新たな放熱経路の追加により向上させることができる。
【００４０】
尚、必要に応じて、巻鉄心４の上部の平坦部と上部締付け金具１０との間に介在させた絶縁材の厚さや熱伝導率の高い絶縁材料を選択することで、更に伝熱性能を向上させることができる。
【００４１】
次に、本発明による段積み変圧器の第２の実施の形態を図４及び図５に示す変圧器に基づいて説明する。尚、図１、図２及び図３と同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略し、変更工夫された点を主として説明する。
【００４２】
本実施の形態において、第１の実施の形態（図１、図２、図３）と異なる構成は、高さ方向の上部締付け金具１０より上で連結金具１１を斜めに傾け、連結金具１１同士の距離が上にいくほど離れるようにし、さらに、固定部材１５にも連結金具１１と同じ傾斜を持たせた点である。
【００４３】
上記構成によれば、第１の実施の形態と同様な効果を奏するほか、上部締付け金具１０より上の連結金具１１と固定部材１５が同じ傾きを持っているので、連結金具１１と固定部材１５を相対的に上下することにより必ず接触することになり、連結金具１１と固定部材１５間は、より密着度が向上し、連結金具１１から固定部材１５を経由する放熱経路の伝熱性能をさらに向上させることができる。
【００４４】
また、固定部材１５同士が上で広がっているので、連結金具１１で一体になった下段変圧器２と上段変圧器３を容器１３内に収容する作業や組立作業が容易になる。
【００４５】
図６及び図７は、本発明による段積み変圧器の第３の実施の形態を示す変圧器の縦断概略側面と平面の図である。また、図８に本実施形態のときの段積み変圧器上部の立体構成を示す。尚、図１、図２及び図３と同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略し、変更工夫された点を主として説明する。
【００４６】
特に図８にその特徴がよく現れているように、本実施の形態による連結金具１１は、垂直方向の上端が上段変圧器３の上部締付け金具１０の高さ以下になっている。この場合、連結金具１１の幅寸法Ｌ２は、上段変圧器３の上部締付け金具１０の幅方向寸法Ｌ１とほぼ同じである必要はなく、ボルト１２により下部および上部締付け金具９、１０を固定するに足る幅でよい。
【００４７】
また、図８右側に上部締付け金具１０と巻鉄心４の部分のみを切り取って示すように、上段変圧器３の上部締付け金具１０は、巻鉄心４の上部の平坦部の幅方向寸法Ｌ３とほぼ同じ幅寸法Ｌ１の平坦部を有し、この平坦部の幅方向両端部からそれぞれ下方に折り曲げた脚部１０Ｌを有する。かつ、開口部が下向きで巻鉄心４の幅と同等の開口幅を有する断面コ字状に鋼板を形成したものであり、巻鉄心４の上部の平坦部に上部締付け金具１０の平坦部が圧着されている。そして、巻鉄心４の上部の平坦部に位置する締付けバンド７及びその止め具７Ｓで巻鉄心４と一緒に締付けられるように上部締付け金具１０の平坦部に２つの開口１０Ａ、１０Ｂが形成されている。
【００４８】
この上部締付け金具１０の上には、変形防止部材１６がボルト１７等の周知の締結手段によって一体に取付けられている。この変形防止部材１６は、上部締付け金具１０の平坦部とほぼ同じ寸法Ｌ４の平坦部を有し、両者は締結手段によって密着されている。勿論、締付けバンド７及びその止め具７Ｓと干渉することがないように、上部締付け金具１０と同位置の平坦部には開口１６Ｍが形成されている。このほか、変形防止部材１６には、巻鉄心４の巻回方向に沿う平坦部の長手方向両端に、上方に折り曲げられた折り曲げ部１８が形成されており、この折り曲げ部１８をボルト１９等の周知の締結手段によって固定部材１５に連結固定されている。
【００４９】
固定部材１５は、折り曲げ部１８の延在方向の全面と接触する垂直面を有する鋼板により形成され、この鋼板の容器１３の側壁に接する部分は、溶接などにより固着されている。
【００５０】
この実施形態の場合、本発明基本思想における高さ方向の第１の部材は、連結金具と、変形防止部材１６の高さ方向部分（折り曲げ部１８）などで構成され、第２の部材のうち、最上部のものは変形防止部材１６と上部締付け金具１０などで実現されていることが理解できる。先にも述べたが、本発明基本思想における各部材は、この機能実現のために種々の部品で達成されてもよい。
【００５１】
本実施の形態によれば、上段変圧器３において、上部締付け金具１０と変形防止部材１６とが、上部締付け金具１０のほぼ全幅に亘って密着して固定されているので、強度的には一枚の板として扱うことができ、上部締付け金具１０が容易に変形するのを防止することができる。即ち、上部締付け金具１０は、下方に折り曲げられた左右の脚部１０Ｌが補強リブ機能を有すると共に前記変形防止部材１６の板厚の追加で剛性が増加するので、長手方向に作用する曲げ応力に対する変形を抑制することができる。
【００５２】
また、幅方向の曲げ応力に対しては、変形防止部材１６の板厚の追加と共に変形防止部材１６の折り曲げ部１８の補強リブ機能によって変形を抑制することができる。その結果、上段変圧器３の巻鉄心４がこれら上部締付け金具１０と変形防止部材１６とによって強固に容器１３内に支持されることになるので、輸送時はもとより短絡や励磁突入によって巻鉄心４が外力を受けて変形したり、ずれたりすることが防止できる。したがって、巻鉄心４の変形による無負荷損失を低減でき、無負荷損失により発生する巻鉄心４の発熱量を減少できる。
【００５３】
さらに、本実施形態でも、新たな放熱経路が形成されている。即ち、巻鉄心４の上部の平坦部にほぼ全面が密着している上部締付け金具１０と、この上部締付け金具１０の平坦部にほぼ全面が密着している平坦部を有する変形防止部材１６が存在し、これら両平坦部の接触面積に比例した巻鉄心４の熱量を伝えることができるので、これらから固定部材１５を経由して容器１３に熱を伝えて外気に放熱するという新たな放熱経路が形成される。
【００５４】
このように、上段変圧器３の変圧器本体６（巻鉄心４と巻線５）からの発熱量を減少させるとともに、上段変圧器３の新たな放熱経路の追加により伝熱性能を向上させることができる。
【００５５】
この実施形態によれば、変形防止部材１６と固定部材１５からなる構造物を、変圧器本体（変圧器と連結部材と、上下の締付け金具から成る）を容器１３内に収納後、別途据え付けることができるので、製造、据付面での効果が大きい。
【００５６】
図９及び図１０は、本発明による段積み変圧器の第４の実施の形態を示す変圧器である。尚、図６、図７及び図８と同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略し、変更工夫された点を主として説明する。
【００５７】
本実施の形態において、第３の実施の形態（図６、図７及び図８）と異なる構成は、図１０に特徴が現れているように、上部締付け金具１０と変形防止部材１６とのそれぞれに、２つの開口１６Ａ、１６Ｂを開口させ、この開口１６Ａ、１６Ｂに締付けバンド７を貫通させて上部締付け金具１０と変形防止部材１６ごと巻鉄心４を締付け、止め具７Ｓで固定した点である。
【００５８】
上記構成によれば、第３の実施の形態と同様な効果を奏するほか、上部締付け金具１０と変形防止部材１６とが巻鉄心４に共締めされているので、巻鉄心４はより強固に固定されることになり、その結果、無負荷損失による巻鉄心４の発熱をさらに抑制することができる。勿論、上部締付け金具１０と変形防止部材１６とが巻鉄心４へ共締めされることで、変形防止部材１６−上部締付け金具１０−巻鉄心４間は、より密着度が向上し、変形防止部材１６を経由する放熱経路の伝熱性能をさらに向上させることができる。
【００５９】
図１１及び図１２は、本発明による第５の実施の形態を示す変圧器である。今までと同様に、同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略し、変更工夫された点を主として説明する。
【００６０】
本実施の形態において、第４の実施の形態と異なる構成は、上部締付け金具１０を変形防止部材２０で兼用した点である。
【００６１】
即ち、本実施の形態による変形防止部材２０は、巻鉄心４の上部の平坦部の幅方向寸法とほぼ同じ寸法を有する平坦部を有し、この平坦部の幅方向両端部からそれぞれ下方に折り曲げられた脚部２１を有し、前記平坦部の長手方向両端部をそれぞれ上方に折り曲げられた折り曲げ部２２を有している。
【００６２】
しかし、上部締付け金具１０を変形防止部材２０で兼用したため、上部締付け金具１０の長手方向両端に、下方に折り曲げられた折り曲げ部１４を形成できない。それで、連結金具１１を高さ方向に変形防止部材２０の平坦部より上に伸ばして変形防止部材２０の折り曲げ部２２とボルト１２で締結し、変形防止部材２０を連結金具１１に固定している。また、固定部材１５は、連結金具１１と重ならないように連結金具１１を上に伸ばした分だけ下端を上方へずらしている。
【００６３】
このように構成することで、変形防止部材２０は、長手方向に対する曲げ応力に対しては脚部２１が補強リブ機能を発揮し、幅方向に対する曲げ応力に対しては折り曲げ部２２が補強リブ機能を発揮するので、巻鉄心４が外力を受けたり、ずれたりすることを防止することができる。その結果、巻鉄心４の変形による無負荷損失を低減でき、無負荷損失により発生する巻鉄心４の発熱量を減少できる。したがって、本実施の形態においては前記各実施の形態と同等の効果を奏することができる。
【００６４】
さらに、変形防止部材２０が上部締付け金具１０を兼用することで、部品数を低減することができ、また、巻鉄心４の熱を直接変形防止部材２０に伝えられるので、変形防止部材２０を経由する放熱経路の伝熱性能をさらに向上させることができる。
【００６５】
この実施形態によれば、板材の折り曲げにより変形防止部材２０が形成できるので、加工性の面での効果が大きい。
【００６６】
図１３は、本発明による第６の実施の形態を示す変圧器である。これらの図においても同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略し、変更工夫された点を主として説明する。
【００６７】
本実施の形態において、第３の実施の形態と異なる構成は、第３の実施の形態において容器１３と固定部材１５とによって形成される空間を中実の固定部材２３とした点である。この固定部材２３は、たとえば溶接などの周知の固定手段によって容器１３の内周壁に固定されるものである。
【００６８】
このように構成することで、第３の実施の形態と同等の効果を奏するほか、巻鉄心４から上部締付け金具１０と変形防止部材１６を経由して伝わってきた熱の容器１３への伝熱面積を増加できるので、より伝熱性能を向上させることができる。
【００６９】
図１４は、本発明による第７の実施の形態を示す変圧器である。同一符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００７０】
本実施の形態において、第３の実施の形態と異なる構成は、第３の実施の形態において変形防止部材１６の折り曲げ部１８の全面を容器１３に全面接触させた状態で固定した点である。そのために、容器１３は上部締付け金具１０と変形防止部材１６の長手方向に対向する位置に平坦壁２４を形成しており、この平坦壁２４に溶接などの周知の固定手段で変形防止部材１６の折り曲げ部１８を固定している。
【００７１】
尚、周知の固定手段として図１４に示すように、ボルト１９を用いて平坦壁２４に折り曲げ部１８を固定する際、平坦壁２４にボルト貫通穴を形成しなければならない。しかしながら、ボルト貫通穴を形成した場合、容器１３内に充填した鉱油等の絶縁冷却媒体がボルト貫通穴から漏洩することが考えられる。そのような場合には、容器１３の外側に袋ナット２５を溶接で固定することで、絶縁冷却媒体の漏洩を防止することができる。
【００７２】
このように構成することで、第６の実施の形態と同じ効果を奏することができる。
【００７３】
ところで、以上の各実施の形態に例示された放熱対策については、単独で採用してもよいが、組み合わせて採用することができる。複数の対策を組み合わせることで、段積み変圧器の冷却効率を一層向上させることができる。
【００７４】
また、各実施の形態における容器１３は円筒形であるが、必ずしも円筒形である必要はなく、直方体等の容器でも同様の効果を得ることができる。
【００７５】
本発明によれば、簡単な構成によって上段変圧器の発熱量の低減を図るとともに、上段変圧器の新たな放熱経路を形成して伝熱性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明による段積み変圧器では、変圧器の外観構造をほとんど変えることなく、内部構造の簡単な変更のみで、冷却効率を向上することが可能であり、本発明の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００７７】
１…段積み変圧器
２…下段変圧器
３…上段変圧器
４…巻鉄心
５…巻線
６…変圧器本体
７…締付けバンド
７Ｓ…止め具
９…下部締付け金具
１０…上部締付け金具
１０Ａ、１０Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｍ…開口
１１…連結金具
１２、１７、１９…ボルト
１３…容器
１４、１８、２２…折り曲げ部
１５、２３…固定部材
１６、２０…変形防止部材
２１、１０Ｌ…脚部
２４…平坦壁
２５…袋ナット
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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