(57)【要約】【課題】振動低減及び騒音低減を実現する静止誘導電器を提供することである。【解決手段】実施形態の静止誘導電器は、機器本体が絶縁媒体とともに、上部タンクと下部タンクとを有するタンクに収納される。前記上部タンクには、下部タンク側の縁に沿い、前記上部タンク外側の水平方向に向かって上部タンク接合部材が設けられる。前記下部タンクには、上部タンク側の縁に沿い、前記下部タンク外側の水平方向に向かって下部タンク接合部材が設けられ、前記上部タンク接合部材と連結される。  前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材の間には、第１異種材料が挟み込まれ、この第１異種材料は前記上部タンク接合部材及び前記下部タンク接合部材とは異なるヤング率を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体を絶縁媒体とともに収納する、上部タンクと下部タンクとを有するタンクと、
前記上部タンクの下部タンク側の縁に沿い、前記上部タンク外側の水平方向に向かって前記上部タンクに設けられる上部タンク接合部材と、
前記下部タンクの上部タンク側の縁に沿い、前記下部タンク外側の水平方向に向かって前記下部タンクに設けられ、前記上部タンク接合部材と連結される下部タンク接合部材と、
前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材の間に挟み込まれた第１異種材料と、
を備え、前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材は非対称な構造であり、前記第１異種材料は前記上部タンク接合部材及び前記下部タンク接合部材とは異なるヤング率を有する静止誘導電器。
【請求項２】
前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材の間に挟み込まれ、前記第１異種材料の周囲に断続的に配置された第２異種材料をさらに備え、この第２異種材料は前記上部タンク接合部材、前記下部タンク接合部材及び前記第１異種材料と異なるヤング率を有する請求項１に記載の静止誘導電器。
【請求項３】
前記上部タンクの側面及び前記下部タンクの側面に取り付けられた主補強材と、
前記主補強材、前記上部タンク接合部材または前記下部タンク接合部材、前記上部タンクの側面上端部または前記下部タンクの側面下端部のいずれかに囲まれた板場に、この板場の対角線方向に設けられ、前記主補強材、前記上部タンク接合部材または前記下部タンク接合部材、前記上部タンクの側面上端部または前記下部タンクの側面下端部のいずれかと両端が連結するように取り付けられた補強材と
をさらに備える請求項１に記載の静止誘導電器。
【請求項４】
同一側に位置する前記上部タンクの側面及び前記下部タンクの側面が前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材を境に互いに非平行となるように配置する請求項１に記載の静止誘導電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、静止誘導電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から騒音規制が厳しくなっており、変圧器などの静止誘導電器の低騒音化が強く望まれている。静止誘導電器の騒音は、タンクに収納されている鉄心、コイル等の振動がタンクに伝播し、タンクの側面が振動して周囲に音を放射するために発生する。この放射音の拡散を防止するための手段として、静止誘導電器を鉄板などでできた防音建屋に収納する方法が考えられるが、据付面積が増大するという問題がある。
【０００３】
また、タンクの周囲に遮音板を設ける対策が広く実施されているが、タンク側面の振動を受けて遮音板自体が振動するため、騒音が発生しないような構成上の配慮が必要となる。音の放射はタンクの振動によって引き起こされることから、静止誘導電器に構造を追加せずに騒音低減を図る方法として、タンク側面の振動量を低減するなどの対策も行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４９０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、振動低減及び騒音低減を実現することができる静止誘導電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の静止誘導電器は、機器本体が絶縁媒体とともに、上部タンクと下部タンクとを有するタンクに収納される。前記上部タンクには、下部タンク側の縁に沿い、前記上部タンク外側の水平方向に向かって上部タンク接合部材が設けられる。前記下部タンクには、上部タンク側の縁に沿い、前記下部タンク外側の水平方向に向かって下部タンク接合部材が設けられ、前記上部タンク接合部材と連結される。
【０００７】
前記上部タンク接合部材と前記下部タンク接合部材の間には、第１異種材料が挟み込まれ、この第１異種材料は前記上部タンク接合部材及び前記下部タンク接合部材とは異なるヤング率を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図。
【図２】第１の実施形態の静止誘導電器の正面図。
【図３】第１の実施形態の静止誘導電器における接合部を側面から見た断面図。
【図４】図１のＸ−Ｘ矢視図。
【図５】第２の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図。
【図６】第２の実施形態の静止誘導電器における接合部を側面から見た断面図。
【図７】図５のＹ−Ｙ矢視図。
【図８】第３の実施形態の静止誘導電器の正面図。
【図９】第３の実施形態における振動減衰の説明図。
【図１０】第４の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図。
【図１１】第５の実施形態の静止誘導電器を平面から見た断面図。
【図１２】第６の実施形態の静止誘導電器を正面から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図、図２は第１の実施形態の静止誘導電器の正面図である。図１に示すように、タンクの内部に機器本体１が収容され、絶縁油または絶縁ガスが充填されている。このタンクはタンク高さの中心付近で水平面に沿って分割されており、分割面より上側を上部タンク２、下側を下部タンク３とする。上部タンク２と下部タンク３にはそれぞれ、分割面の縁に沿って全周にわたり、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５がタンク外側の水平方向に向かって設けられている。上部タンク２と下部タンク３は上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５を連結することによって密封される。上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５には上部タンク２や下部タンク３と同じ材料を用い、例えば鉄鋼などが挙げられる。
【００１１】
また、図２に示すように上部タンクの側面６と下部タンクの側面７には、主補強材９が取り付けられており、主補強材９、上部タンク接合部材４または下部タンク接合部材５、上部タンクの側面上端部６ａまたは下部タンクの側面下端部７ａのいずれかで囲まれた板場１０が存在する。ここで、主補強材９には上部タンク２や下部タンク３と同じ材料を用い、例えば鉄鋼などが挙げられる。
【００１２】
図３は第１の実施形態の静止誘導電器における接合部を側面から見た断面図、図４は図１のＸ−Ｘ矢視図である。図３、図４に示すように上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５は非対称な構造を持ち、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の間にはこれらの接合部材４，５に使用している材料とはヤング率が異なる、ゴムやエポキシ樹脂などの第１異種材料８が接合部に沿って挟み込まれている。このようにタンク高さの中心付近を境として、上部タンク２と下部タンク３を分離可能な構造にすることにより、上部タンクの側面６と下部タンクの側面７は接合部材４，５により分断される。騒音の大きさは振動面積に依存するため、振動面積が減ることで騒音低減効果が期待できる。また、タンクの分割位置を変更することにより、上部タンク２と下部タンク３の高さを調整することができる。つまり、上部タンク２と下部タンク３の高さを調整し、上部タンクの側面６と下部タンクの側面７が静止誘導電器の振動の主要周波数成分で固有振動数を持たないように設計することで共振を避けることができる。
【００１３】
さらに、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５を非対称な構造とすることで、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の固有振動数が異なるため、振動の連続性を断つ効果が期待できる。また、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の間に第１異種材料８を挟み込みことにより、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の間のヤング率が変化し、振動の伝わりやすさも異なるため、このことによっても振動の連続性を断つ効果が得られる。これにより、上部タンクの側面６と下部タンクの側面７が一体となって運動する振動モードの発生を避けることができるため、タンク側面６，７の振動振幅を抑制でき、騒音低減に繋がる。
【００１４】
これに加えて、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の断面二次モーメントを大きくし、主補強材９と同等の剛性を持たせることにより、接合部材４，５が振動の節として働く。この方法によっても振動の連続性を断つことができる。断面二次モーメントを大きくする方法としては、接合部材４，５の板厚を大きくすることや接合部材４，５の断面形状を変えることなどが挙げられる。これらの方法は一体成形によってなされても良いし、接合部材４，５に対して、接合部材４，５と同一材料による追加部材を取り付けることによってなされても良い。
【００１５】
上記した、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５との間に第１異種材料８を挟み込むこと、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の形状を非対称にすること、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の断面二次モーメントを大きくし、主補強材９と同等の剛性を持たせることはそれぞれ個別に適用した場合や任意に組み合せて適用した場合でも上述したような効果を得ることができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図５乃至図７を用いて説明する。なお、図１乃至図４の第１の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。
【００１７】
図５は第２の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図、図６は第２の実施形態の静止誘導電器における接合部を側面から見た断面図、図７は図５のＹ−Ｙ矢視図である。この第２の実施形態では、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の間に第１異種材料８に加えて、接合部材４，５に使用している材料及び第１異種材料８とは異なるヤング率を持つ第２異種材料１１を第１異種材料８の周囲に断続的に配置している。第２異種材料１１としては例えばエポキシ樹脂やフッ素樹脂などが挙げられる。
【００１８】
このように第２異種材料１１を配置することで、上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５の間のヤング率の変化を周方向にも持たせることができる。つまり、第２異種材料１１が存在する部分と存在しない部分とでは振動の伝わりやすさが異なるため、接合部の周方向に関しても振動の連続性を断つ効果が表れ、接合部での振動の伝播を断つことができる。これにより、タンク側面６，７の振動振幅も減少するため、騒音低減に繋がる。
【００１９】
（第３の実施形態）
図８は第３の実施形態の静止誘導電器の正面図である。この第３の実施形態の各部について、第１の実施形態、第２の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。図８に示すように第３の実施形態では、板場１２の水平方向及び鉛直方向の長さを連続的に変化させるように補強材１３を板場１２に配置する。例えば、この補強材１３の両端が、主補強材９、上部タンク接合部材４または下部タンク接合部材５、上部タンクの側面上端部６ａまたは下部タンクの側面下端部７ａのいずれかと連結するように取り付ける。
【００２０】
このように補強材１３を取り付ける利点について、図９を用いて説明する。なお、図２で示した第１の実施形態の静止誘導電器の正面図及び、図８で示した第３の実施形態の静止誘導電器の正面図における各部と同一部分には同一符号を付す。図９（ａ）に示すように、板場１０の水平方向及び鉛直方向の長さのいずれかが一定となるように主補強材９のみを配置した場合、板場１０の各部で固有振動数が等しくなるため、振動の主要な周波数がｆ０に近い場合には共振の影響で振幅が増幅されてしまう。一方、図９（ｂ）に示すように、板場１２の水平方向及び鉛直方向の長さが一定とならないように補強材１３を配置することで、板場１２の各部で固有振動数が異なるため、振動の主要な周波数成分がｆ０に近い場合でも振動の増幅が抑制され、共振の影響を低減することができる。ここで、補強材１３には上部タンク２や下部タンク３と同じ材料を用い、例えば鉄鋼などが挙げられる。
【００２１】
（第４の実施形態）
図１０は第４の実施形態の静止誘導電器を側面から見た断面図である。この第４の実施形態の各部について、第１の実施形態乃至第３の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。第４の実施形態では図１０に示すように、上部タンク２と下部タンク３を連結する際に、同一側に位置する上部タンクの側面６と下部タンクの側面７が上部タンク接合部材４と下部タンク接合部材５を境に互いに非平行となるように配置する。
【００２２】
このように上部タンクの側面６及び下部タンクの側面７を非平行に配置することにより、平行に配置した場合と比べて、水平方向の変形（接合部材４，５の長手方向曲げ）に対する断面二次モーメントが大きくなる。そのため、水平方向の振動に対する剛性が上がり、振動の伝播を断つ効果が高まるため、タンク側面６，７の振動振幅を低減することができる。
【００２３】
（第５の実施形態）
図１１は第５の実施形態の静止誘導電器を平面から見た断面図である。図１１に示すように、機器本体１４が絶縁油または絶縁ガスとともにタンク本体１５に収容され、密閉されている。この第５の実施形態ではすべての対向するタンク側面１６が非平行となるように配置する。このようにタンク側面１６を配置することで、対向するタンク側面１６の間の距離が一定ではなくなり、特定の波長で共鳴を起こさない構造となる。これにより、振動の主要周波数成分での共鳴の発生を避けることができ、タンク側面１６での振動増幅を抑制することができる。
【００２４】
（第６の実施形態）
図１２は第６の実施形態の静止誘導電器を正面から見た断面図である。この第６の実施形態の各部について、第５の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。この第６の実施形態が第５の実施形態と異なる点は、対向するタンク側面１６に加えて、タンク上面１７とタンク下面１８も非平行となるように配置していることにある。このように配置することで、対向するタンク上面１７とタンク下面１８との間の距離が一定ではなくなり、特定の波長で共鳴を起こさない構造となる。これにより、振動の主要周波数成分での共鳴の発生を避けることができ、タンク上面１７とタンク下面１８の振動増幅を抑制することができる。
【００２５】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、タンクの構造により振動低減及び騒音低減を図ることができ、防音建屋や遮音板を設ける必要がないため、コスト削減にも繋がる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、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。これらの実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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】
【００２７】
１，１４…機器本体
２…上部タンク
３…下部タンク
４…上部タンク接合部材
５…下部タンク接合部材
６…上部タンクの側面
６ａ…上部タンクの側面上端部
７…下部タンクの側面
７ａ…下部タンクの側面下端部
８…第１異種材料
９…主補強材
１０，１２…板場
１１…第２異種材料
１３…補強材
１５…タンク本体
１６…タンク側面
１７…タンク上面
１８…タンク下面
【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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