(57)【要約】【課題】  従来のスコット変圧器は、巻鉄心構造と積層方向が異なる積鉄心構造により鉄心を自立させていた。鉄心材薄帯の薄肉化による巻鉄心として、鉄心の自立が比較的に困難である場合、巻鉄心構造の形状を支持、若しくは保持する必要がある。上記の問題を解決して信頼性とコストパフォーマンスに優れる巻鉄心スコット変圧器を提供するを課題とする。【解決手段】  巻鉄心スコット変圧器の構成において、主座コイルとＴ座コイルに装着した巻鉄心のもう一方の鉄心脚をそれぞれのコイルの内側に配置して、これらを支持するようにすることを特徴とする。【選択図】  図１
2013247208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心材薄帯が巻かれた主座巻鉄心とＴ座巻鉄心と、
前記巻鉄心に主座コイル、またはＴ座コイルが装着される
巻鉄心スコット変圧器において、
前記主座巻鉄心は
前記主座コイルが装着される主座コイル装着鉄心脚と
前記主座コイルが装着されない主座コイル未装着鉄心脚と
を有し、
前記Ｔ座巻鉄心は
前記Ｔ座コイルが装着されるＴ座コイル装着鉄心脚と
前記Ｔ座コイルが装着されないＴ座コイル未装着鉄心脚と
を有し、
前記主座コイル未装着鉄心脚とＴ座コイル未装着鉄心脚とが近傍に配置され、
両者が挿通される筒状体で支持される
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【請求項２】
請求項１記載の巻鉄心スコット変圧器において、
前記筒状体は、非導電性物質を有する
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【請求項３】
請求項１記載の巻鉄心スコット変圧器において、
前記筒状体は、
筒状の非導電性物質をガラス基材の絶縁物で巻き、
その外側を非導電性物質で巻いて作成される
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【請求項４】
請求項２、または３記載の巻鉄心スコット変圧器において、
前記非導電性物質が絶縁フィルムである
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【請求項５】
鉄心材薄帯が巻かれた主座巻鉄心とＴ座巻鉄心と、
前記巻鉄心に主座コイル、またはＴ座コイルが装着される
巻鉄心スコット変圧器において、
前記主座巻鉄心は
前記主座コイルが装着される主座コイル装着鉄心脚と
前記主座コイルが装着されない主座コイル未装着鉄心脚と
を有し、
前記Ｔ座巻鉄心は
前記Ｔ座コイルが装着されるＴ座コイル装着鉄心脚と
前記Ｔ座コイルが装着されないＴ座コイル未装着鉄心脚と
を有し、
前記主座コイル未装着鉄心脚とＴ座コイル未装着鉄心脚とを近傍に配置し、
前記主座巻鉄心の内側に前記主座コイル未装着鉄心脚を支持する支持部材を設け、
前記Ｔ座巻鉄心の内側に前記Ｔ座コイル未装着鉄心脚を支持する支持部材を設ける
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【請求項６】
請求項５記載の巻鉄心スコット変圧器において、
前記支持部材は、板状の形状である
ことを特徴とする巻鉄心スコット変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受配電用等の巻鉄心スコット変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平２−２７２７１０号公報（特許文献１）と特開２００１−６０５２２号公報（特許文献２）がある。
【０００３】
受配電用スコット変圧器は、特許文献１の通り、主座コイルとＴ座コイルから成りそれぞれに鉄心脚を有する構造である。スコット変圧器は、コイルが２個で構成されるのに対し、鉄心脚数が３脚以上となり、コイルが配置されない鉄心脚が生じる。
【０００４】
特許文献２では、巻鉄心変圧器の構造について記載されている。巻鉄心は、鉄心材薄帯が複数枚積層されてその一辺部に継目部分を有するようにほぼ矩形状に形成されたものであり、鉄心脚をコイルに装着し継目部分を接合し拘束することにより変形を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２７２７１０号公報
【特許文献２】特開２００１−６０５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のスコット変圧器は、巻鉄心構造と積層方向が異なる積鉄心構造により鉄心を自立させていた。前記特許文献１では、鉄心脚の自立による形状保持を前提としていた。しかし、鉄心材薄帯の薄肉化により、鉄心の自立が比較的に困難である場合、例えばアモルファス合金薄帯等を用いる場合には、巻鉄心構造の形状を支持、若しくは保持する必要がある。
【０００７】
この巻鉄心構造での形状を支持して、保持する方法の実現手段を提供するには、何らかの工夫が必要である。
【０００８】
本発明では、これらの工夫を行い、信頼性とコストパフォーマンスに優れる巻鉄心スコット変圧器を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、主座コイルとＴ座コイルに装着した鉄心脚のもう一方の鉄心脚をそれぞれのコイルの内側に配置し、内側の鉄心脚の変形を防止する目的で、筒状体、例えば、樹脂製ボビンを内側の鉄心脚に装着した巻鉄心スコット変圧器とすることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決する手段の他の表現を以下に説明する。
【００１１】
鉄心材薄帯が巻かれた主座巻鉄心とＴ座巻鉄心と、前記巻鉄心に主座コイル、またはＴ座コイルが装着される巻鉄心スコット変圧器において、前記主座巻鉄心は前記主座コイルが装着される主座コイル装着鉄心脚と前記主座コイルが装着されない主座コイル未装着鉄心脚とを有し、前記Ｔ座巻鉄心は前記Ｔ座コイルが装着されるＴ座コイル装着鉄心脚と前記Ｔ座コイルが装着されないＴ座コイル未装着鉄心脚とを有し、前記主座コイル未装着鉄心脚とＴ座コイル未装着鉄心脚とが近傍に配置され、両者が挿通される筒状体で支持されるようにする。
【００１２】
また、前記筒状体は、非導電性物質を有するようにする。
【００１３】
また、前記筒状体は、筒状の非導電性物質をガラス基材の絶縁物で巻き、その外側を非導電性物質で巻いて作成されるようにする。
【００１４】
また、前記非導電性物質が絶縁フィルムであるようにする。
【００１５】
また、前記主座コイル未装着鉄心脚とＴ座コイル未装着鉄心脚とを近傍に配置し、前記主座巻鉄心の内側に前記主座コイル未装着鉄心脚を支持する支持部材を設け、前記Ｔ座巻鉄心の内側に前記Ｔ座コイル未装着鉄心脚を支持する支持部材を設けるようにする。
【００１６】
また、前記支持部材は、板状の形状であるようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明を実施することで、自立が困難な鉄心材薄帯を用いた巻鉄心を有するスコット変圧器が製作可能となり、信頼性とコストパフォーマンスに優れる巻鉄心スコット変圧器を提供できる。
【００１８】
上記した以外の課題、構成および効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例である巻鉄心スコット変圧器の正面図（ａ）と側面図（ｂ）と平面図（ｃ）である。
【図２】本発明の他の実施例の巻鉄心スコット変圧器の正面図（ａ）と側面図（ｂ）と平面図（ｃ）である。
【図３】本発明の他の実施例である樹脂製ボビン構成図の例である。（図１のＡ部断面図）
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本実施例では、巻鉄心スコット変圧器の構成を説明する。
【００２２】
図１は、本実施例の巻鉄心スコット変圧器の正面図（ａ）と側面図（ｂ）と平面図（ｃ）である。
【００２３】
受配電用等の巻鉄心スコット変圧器１は、主座鉄心２Ｓ、Ｔ座鉄心２Ｔ、主座コイル３１、Ｔ座コイル３２、一次端子４１、二次端子４２、上部金具５１、下部金具５２を有する。
【００２４】
主座鉄心２Ｓに主座コイル３１が装着され、Ｔ座鉄心２ＴにＴ座コイル３２が装着される。
【００２５】
図１の平面図（ｃ）に示すように、主座鉄心２Ｓで主座コイル３１が装着される鉄心脚を主座コイル装着鉄心脚２Ｓｓとし、主座コイル３１が装着されない鉄心脚を主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍとする。
【００２６】
また、Ｔ座鉄心２ＴでＴ座コイル３２が装着される鉄心脚をＴ座コイル装着鉄心脚２Ｔｓとし、Ｔ座コイル３２が装着されない鉄心脚をＴ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍとする。
【００２７】
ところで、鉄心材薄帯として、例えばアモルファス合金薄帯等で、その剛性が低く、自立が困難な場合には、鉄心２を巻鉄心構造とすることがある。
【００２８】
主座鉄心２Ｓ、Ｔ座鉄心２Ｔを巻鉄心構造とした場合、コイルを装着しない鉄心脚である主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍが自重により変形する可能性がある。もしくは、主座鉄心２Ｓ、Ｔ座鉄心２Ｔの主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ側の肩が自重で下がった形状となる場合が想定される。
【００２９】
そこで、コイルを装着しない内側の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)の変形を防止するために、筒形状の部材、例えば、樹脂製のボビンを配置することで、鉄心の変形を防止するものである。
【００３０】
図１の正面図（ａ）と側面図（ｂ）に示すように、樹脂製ボビンはコイルと同様に上部金具５１と下部金具５２の締め付けにより位置が固定される。このとき、樹脂製ボビンは非導電性物質であるため、鉄心よりも近いところにボビンを配置しても絶縁性能に影響が無く、また離隔距離に影響しない。
【００３１】
例えば、前記ボビンの素材として、金属製のものを用いて、コイルを装着しない内側の鉄心脚の形状を保持したり、金属製のカバーで鉄心を覆った場合、鉄心に隣接するコイルに対して、より近いところにカバーを配置することになる場合が有る。
【００３２】
この場合には、電気的な絶縁性能の低下を招くか、あるいは必要な離隔距離を確保するために変圧器の寸法、質量が大きくする配慮の必要となる場合が予想される。
【００３３】
これに対して、前述の本実施例のように、樹脂製ボビン６を用いて鉄心の変形防止を行うと、電気的な絶縁性能について、特段の配慮が必ずしも必要とされなくなると考える。
【００３４】
このように、本実施例では、コイルを装着しない内側の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)の変形を防止する筒形状の部材で、前記鉄心の形状の変形を低減、防止可能とする。更に前記筒形状の部材を非導電性物質、絶縁部材とすることによって、前記筒形状の部材との絶縁性能が劣化することに対して、配慮しており、前記主座鉄心２Ｓ、Ｔ座鉄心２Ｔ、主座コイル３１、Ｔ座コイル３２、一次端子４１、二次端子４２、上部金具５１、下部金具５２などを含む充電部などと、前記筒形状の部材との絶縁性能配慮、特性の確保に対しての対応、そして、離隔距離を設ける対応が、低減可能となり、その結果巻鉄心スコット変圧器を、従来より小型化、軽量化などを実現することが可能となる。
【実施例２】
【００３５】
本実施例では、板状の部材によって、巻鉄心の変形防止を行う方法を説明する。
【００３６】
図２は、本実施例の巻鉄心スコット変圧器の構成図である。図２の巻鉄心スコット変圧器構成図のうち、既に説明した同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【００３７】
実施例１では、筒状の部材である樹脂製ボビンを用いて、コイルを装着しない内側の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)の形状を保持する例を示した。
【００３８】
図２の実施例では、コイルを装着しない内側の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)を樹脂製ボビンで、その形状を支持するのではなく、板状形状の支持部材によって、支持するものである。
【００３９】
図２の正面図（ａ）と平面図（ｃ）に示すように、主座コイル鉄心脚２Ｓ、Ｔ座コイル鉄心脚２Ｔの内周側あるいは側面側に板状の支持部材７０を配置し、鉄心が変形しないよう支持、保持している。
【００４０】
図２に示すように、コイルを装着しないもう一方の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)を主座コイル３１とＴ座コイル３２の内側に配置することで、それぞれのコイルの外側に配置するよりも寸法、質量を低減できる構造となる。そして、コストパフォーマンスに優れるスコット変圧器を提供できることが期待出来る。
【００４１】
前記板状の支持部材７０の素材は、前述のように、鉄心が変形しないよう支持、保持出来るものであれば良く、樹脂製、木材、金属などでも良い。
【００４２】
但し、金属製のものを用いた場合、鉄心に隣接するコイルにより近いところに前記支持部材を配置することになり、電気的な絶縁性能の低下を招かないような配慮の必要性、あるいは必要な離隔距離を確保するための配慮をすべく、注意が必要となる場合が有る。
【実施例３】
【００４３】
本実施例では、樹脂製ボビンの製造方法について一例を説明する。
【００４４】
図３は、図２のＡ部断面図を示し、本実施例の樹脂製ボビンの構成図である。
【００４５】
樹脂を成形してなる樹脂製ボビン６の製造方法は、内周に巻型を配し、その上から内周絶縁フィルム７を巻くことでボビンの最内周に配置される。内周絶縁フィルムとしては、例えばポリエステル系の材質を用いる。その上に、ボビンの厚みを確保する目的で、例えばガラス基材の絶縁物を複数枚設けたガラス基材層８で厚みを確保した後、最外周に外周絶縁フィルム９を巻く。外周絶縁フィルムとしては、例えばポリエステル系の材質を用いる。以上の絶縁物の層に樹脂を注型して硬化させ樹脂製ボビン６を形成する。
【００４６】
以上、本発明に関する実施例について、説明した。ここで、前記実施例の働きなどを加えて、説明する。
【００４７】
前述のように、支持部材として、筒形状の部材、板状の部材を設けているが、これによって、前記巻鉄心の形状が変形することを従来よりも低減、改善可能とするものである。
【００４８】
これらの部材を非導電性物質、非導電性部材、絶縁性物質、絶縁性部材にすると変圧器を構成する通電部、充電部との絶縁性の特性、離隔距離に対して、良好な特性を向上させることが可能と出来るメリットがある。
【００４９】
また、これらの構成とすることで、巻鉄心の変形の防止、低減することなどに加えて、前記鉄心、前記変圧器の静音化を期待出来るものとなるものである。
【００５０】
これは、前記巻鉄心に設けるた前記支持部材が、前記巻鉄心、前記変圧器などから、生ずる音、振動などを吸収、吸音、消音、低減することが可能となることによるものである。
【００５１】
なお、前述の巻鉄心の変形とは、巻鉄心を自立させた際に、重力によって、鉛直部への曲がり角部、肩部が矩形形状とはならず、垂れ下がる形状となることを含むものである。また、従来は、巻き鉄心の主座鉄心２Ｓのラップを開き、主座コイル３１を入れて、再度ラップを閉じる作業、巻き鉄心のＴ座鉄心２Ｔのラップを開き、Ｔ座コイル３２を入れて、再度ラップを閉じる作業を別々の工程で行っていた。その後、両者の巻鉄心を組合せる為、作業が煩雑となる場合があった。一方、前述の実施例では、巻き鉄心の主座鉄心２Ｓのラップ、及び、巻き鉄心のＴ座鉄心２Ｔのラップを開き、主座コイル装着鉄心脚２Ｓｓに主座コイル３１を装着し、Ｔ座コイル装着鉄心脚２ＴｓにＴ座コイル３２を装着し、また、前記コイルを装着しない内側の鉄心脚(主座コイル未装着鉄心脚２Ｓｍ、Ｔ座コイル未装着鉄心脚２Ｔｍ)の変形を防止するために、前記内側の鉄心脚に支持部材、筒形状の部材、例えば、樹脂製のボビンなどを配置した後に、前記ラップを閉じるようにしている。このように、前述の実施例では、前記コイルを装着しない鉄心脚同士を内側、近傍に配置することで、前記コイル、前記支持部材を鉄心脚に入れること、装着、配置をしてから,ラップを閉じる作業を行えることになる。巻き鉄心でのラップ作業工程での効率性を考慮して、改善を図ること、生産性を向上させる方法、構造を提供可能とするものである。
【００５２】
また、前記支持部材は前述のように非導電性物質、非導電性部材、絶縁性物質、絶縁性部材にするとことに加えて、吸音性能、消音性能、遮音性能などを設けること、更には、動作時の発熱に対して配慮して、耐熱性も有するようにしても良い。耐熱性としては、耐熱繊維、ガラス繊維を有する部材とするものであっても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１：受配電用スコット変圧器
２：鉄心
２Ｓ：主座鉄心
２Ｔ：Ｔ座鉄心
２Ｓｓ：主座コイル装着鉄心脚
２Ｓｍ：主座コイル未装着鉄心脚
２Ｔｓ：Ｔ座コイル装着鉄心脚
２Ｔｍ：Ｔ座コイル未装着鉄心脚
３１：主座コイル  ３２：Ｍ座コイル
４１：一次端子  ４２：二次端子
５１：上部金具  ５２：下部金具
６：樹脂製ボビン
７：内周絶縁フィルム
８：ガラス基材層
９：外周絶縁フィルム
７０：板状の支持部材
【図１】
2013247208.tif 000003
【図２】
2013247208.tif 000004
【図３】
2013247208.tif 000005