(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の絶縁油中に変圧器を浸漬させたタンクを、換気窓を備えた外箱内に収納して成る地上設置形変圧器装置において、
上記外箱内において上記タンク内の空気室に結合された導管と、
上記換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材であって、それぞれの可動部材が、該換気窓の正面の左右両側に位置する回動支点と、該換気窓の内側において該回動支点周りに回動可能な平板状部分とを有して成り、複数の該平板状部分それぞれの回動による傾斜角の変化により該換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材と、
上記外箱内において上記複数の可動部材それぞれの上記平板状部分の回動先端側を連結し、上下方向に移動する直線状の連結部材と、
上記外箱内において上記直線状の連結部材の一方の端部に結合され、該連結部材が移動する上下方向と同じ方向に変位する構成を有し、該連結部材に弾性復元力を作用させる弾性部材と、
上記外箱内において上記連結部材の他方の端部に結合され、上記導管を介して伝えられる上記タンク内の上記空気室の圧力もしくは圧力変化または上記タンク内の温度もしくは温度変化により変位を生じ、上記弾性部材の弾性復元力に抗してまたは該弾性復元力により付勢され、該生じた変位を直接に上記連結部材に与え、該タンク内の温度または圧力の上昇に対しては、該上昇に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力に抗して移動変位させ、また、上記タンク内の温度または圧力の低下に対しては、該低下に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力により付勢された状態で移動変位させる変位付与手段と、
を備え、
上記複数の可動部材は、上記タンク内の温度または圧力の上昇に対しては、該上昇に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で奥側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を増大させ、また、上記タンク内の温度または圧力の低下に対しては、該低下に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で該換気窓の開口側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を減少させる構成である、
ことを特徴とする地上設置形変圧器装置。
【請求項２】
換気窓を備えた外箱内に変圧器を収納して成る地上設置形変圧器装置において、
上記換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材であって、それぞれの可動部材が、該換気窓の正面の左右両側に位置する回動支点と、該換気窓の内側において該回動支点周りに回動可能な平板状部分とを有して成り、複数の該平板状部分それぞれの回動による傾斜角の変化により該換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材と、
上記外箱内において上記複数の可動部材それぞれの上記平板状部分の回動先端側を連結し、上下方向に移動する直線状の連結部材と、
上記外箱内において上記直線状の連結部材の一方の端部に結合され、該連結部材が移動する上下方向と同じ方向に変位する構成を有し、該連結部材に弾性復元力を作用させる弾性部材と、
上記外箱内において上記連結部材の他方の端部に結合され、上記外箱内の温度もしくは温度変化により変位を生じ、上記弾性部材の弾性復元力に抗してまたは該弾性復元力により付勢されて、該生じた変位を直接に上記連結部材に与え、該外箱内の温度の上昇に対しては、該温度の上昇に対応した変位を生じ、該変位により、該連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力に抗して移動変位させ、また、上記外箱内の温度の低下に対しては、該温度の低下に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力により付勢された状態で移動変位させる変位付与手段と、
を備え、
上記複数の可動部材は、上記外箱内の温度の上昇に対しては、該上昇に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で奥側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を増大させ、また、上記外箱内の温度の低下に対しては、該低下に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で該換気窓の開口側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を減少させる構成である、
ことを特徴とする地上設置形変圧器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上設置形変圧器装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地上設置形変圧器装置の構成例を図１に示す。図１において、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図１の構成では、外箱１の内部に、高圧機器部２とタンク３が配置され、タンク３内には、変圧器４が設置されている。変圧器４は通電により発熱するため、外箱１には、その放熱のために換気窓５が設けられている。該換気窓５は、換気用空気の流路を確保するとともに、雨水、雪、ごみなどの浸入を防止できる構成とされ、一般には鋼板のプレス加工で製作され、窓開口部を形成する部分が切起こし等によって傾斜状にされた固定構造となっている。
地上設置形変圧器装置の放熱技術としては、例えば、特開平３−６５００３号公報や特開平８−３３１２７号公報に記載されたものがある。特開平３−６５００３号公報には、地上設置形変圧器装置内を、仕切り壁によって、トランス（変圧器）を設置するフロア空間と、トランス以外の機器を設置する空間とに区分し、該フロア空間に連通し天井へ抜ける筒状空間を形成し、さらに該筒状空間に多孔煙突ブロックを取付けた構成として、該フロア空間、該筒状空間及び該多孔煙突ブロックを空気流路とした自然換気により放熱を行う技術が記載され、特開平８−３３１２７号公報には、装置内に設けた換気装置によって装置内の吸気口（換気窓）と排気口（換気窓）との間に空気流路を形成し放熱を行う技術が記載されている。
上記従来技術ではいずれも、換気窓の開口面積は一定とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
雨水、雪、ごみ等の浸入を防止する点からは、換気窓の開口面積は極力狭い方が望ましい。上記従来技術においては換気窓は、放熱性の点に主眼が置かれた構成とされ、換気窓の開口面積は、変圧器が最大限の発熱状態においても放熱性を確保可能な一定面積に固定されている。このため、雨、雪、ごみ等の浸入防止の点で不十分であり、これらが装置内の機器の傷みや汚れの原因となっていた。
本発明の課題点は、かかる従来技術の状況に鑑み、地上設置形変圧器装置において、放熱性の確保とともに、雨、雪、ごみ等の浸入も防止可能な構成とすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために本発明では、（１）内部の絶縁油中に変圧器を浸漬させたタンクを、換気窓を備えた外箱内に収納して成る地上設置形変圧器装置において、（ａ）上記外箱内において上記タンク内の空気室に結合された導管と、（ｂ）上記換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材であって、それぞれの可動部材が、該換気窓の正面の左右両側に位置する回動支点と、該換気窓の内側において該回動支点周りに回動可能な平板状部分とを有して成り、複数の該平板状部分それぞれの回動による傾斜角の変化により該換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材と、（ｃ）上記外箱内において上記複数の可動部材それぞれの上記平板状部分の回動先端側を連結し、上下方向に移動する直線状の連結部材と、（ｄ）上記外箱内において上記直線状の連結部材の一方の端部に結合され、該連結部材が移動する上下方向と同じ方向に変位する構成を有し、該連結部材に弾性復元力を作用させる弾性部材と、（ｅ）上記外箱内において上記連結部材の他方の端部に結合され、上記導管を介して伝えられる上記タンク内の上記空気室の圧力もしくは圧力変化または上記タンク内の温度もしくは温度変化により変位を生じ、上記弾性部材の弾性復元力に抗してまたは該弾性復元力により付勢され、該生じた変位を直接に上記連結部材に与え、該タンク内の温度または圧力の上昇に対しては、該上昇に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力に抗して移動変位させ、また、上記タンク内の温度または圧力の低下に対しては、該低下に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力により付勢された状態で移動変位させる変位付与手段と、を備え、（ｆ）上記複数の可動部材を、上記タンク内の温度または圧力の上昇に対しては、該上昇に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で奥側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を増大させ、また、上記タンク内の温度または圧力の低下に対しては、該低下に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で該換気窓の開口側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を減少させる構成とする。（２）換気窓を備えた外箱内に変圧器を収納して成る地上設置形変圧器装置において、（ａ）上記換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材であって、それぞれの可動部材が、該換気窓の正面の左右両側に位置する回動支点と、該換気窓の内側において該回動支点周りに回動可能な平板状部分とを有して成り、複数の該平板状部分それぞれの回動による傾斜角の変化により該換気窓の開口面積を変化させる複数の可動部材と、（ｂ）上記外箱内において上記複数の可動部材それぞれの上記平板状部分の回動先端側を連結し、上下方向に移動する直線状の連結部材と、（ｃ）上記外箱内において上記直線状の連結部材の一方の端部に結合され、該連結部材が移動する上下方向と同じ方向に変位する構成を有し、該連結部材に弾性復元力を作用させる弾性部材と、（ｄ）上記外箱内において上記連結部材の他方の端部に結合され、上記外箱内の温度もしくは温度変化により変位を生じ、上記弾性部材の弾性復元力に抗してまたは該弾性復元力により付勢されて、該生じた変位を直接に上記連結部材に与え、該外箱内の温度の上昇に対しては、該温度の上昇に対応した変位を生じ、該変位により、該連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力に抗して移動変位させ、また、上記外箱内の温度の低下に対しては、該温度の低下に対応した変位を生じ、該変位により、上記連結部材を、その長手方向に直線状に、上記弾性部材の弾性復元力により付勢された状態で移動変位させる変位付与手段と、を備え、（ｅ）上記複数の可動部材を、上記外箱内の温度の上昇に対しては、該上昇に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で奥側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を増大させ、また、上記外箱内の温度の低下に対しては、該低下に対応した上記変位付与手段による上記連結部材の移動変位により、それぞれの可動部材の各平板状部分が上記換気窓の内側で該換気窓の開口側に向かって回動変位して上記傾斜角を変化させ、該換気窓の開口面積を減少させる構成とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図２、図３は、本発明の第１の実施例の説明図である。図２は地上用設置形変圧器装置の正面図、図３は、図２における換気窓の部分の拡大構成図で、図３（ａ）は側面側の構成図、（ｂ）は正面側の構成図である。本実施例は、変圧器内の圧力または圧力変化により換気窓の開口面積を変える場合の例であって、該開口面積を変える開口可変手段として、外箱内に、固定支点周りに回動（回転変位）する可動部材を１つの開口に対し複数個設けている。
図２、図３において、１は外箱、２は装置内の高圧機器部、３は変圧器のタンク、４は変圧器、４０は絶縁油、３４は空気室、６は外箱１上の換気窓または換気窓の開口、６１は、換気窓６の開口面積を変える開口可変手段の一部としての可動部材、３３は該可動部材６１を連結する連結部材としてのシャフト、３６は、該シャフト３３に結合され該シャフト３３に弾性復元力を与える弾性部材としてのばね、３２は、タンク３の内圧変化により、ばね３６の弾性復元力に抗して、シャフト３３を介し可動部材６１に変位を与える変位付与手段としての可動部材駆動部、３１は、タンク３の空気室３４と可動部材駆動部３２とをつなぐ導管、６２は可動部材６１の回動支点である。本構成においては、可動部材６１、シャフト３３、ばね３６、可動部材駆動部３２、導管３１、回動支点６２が、開口可変手段を構成している。ばね３６の弾性復元力は、図において上方に働いているものとする。変圧器４の発熱量が増えたり、外箱内の温度が上昇したりして、タンク３内の温度が上昇し、空気室３４の圧力が上昇した場合、該圧力または該圧力変化が導管３１を介して可動部材駆動部３２に伝えられ、可動部材駆動部３２は、該圧力または該圧力変化に対応した変位を生じ、これを、ばね３６の弾性復元力に抗してシャフト３３に与える。シャフト３３は、図において下方に移動変位し、連結された複数の可動部材６１を、それぞれの回動支点６２の周りに回転変位（回動）させ傾斜角を変化させる。該複数の可動部材６１の該回転変位による傾斜角変化によって、可動部材間の隙間の断面積は次第に増加し、可動部材６１が水平姿勢になった位置で該断面積が最大となる。また、上記とは逆に、変圧器４の発熱量が減少したり、外箱内の温度が下がったりして、タンク３内の温度が下がり、空気室３４の圧力が減少した場合も、該圧力または該圧力変化が導管３１を介して可動部材駆動部３２に伝えられ、可動部材駆動部３２は、該圧力または該圧力変化に対応した変位を生じ、これを、シャフト３３に与える。シャフト３３は、ばね３６の弾性復元力で付勢されて図の上方に移動変位し、連結された複数の可動部材６１を、それぞれの回動支点６２の周りに回転変位（回動）させる。該複数の可動部材６１の該回転変位によって、可動部材間の隙間の断面積は次第に減少し、可動部材６１が直立姿勢になった位置で該断面積が最小のゼロとなる。
【０００６】
上記第１の実施例によれば、タンク内の圧力によって換気窓６の開口面積を増減できるため、変圧器４の発熱量が減少したり、外箱内の温度が下がったりした状態のときは、換気窓６の開口面積を狭くして、雨や雪やごみや生物などの浸入を阻止することができる。このため、装置内の高圧機器２やタンク３などの汚れや傷みを減らすことができ、装置の長寿命化をはかることができるとともにメンテナンスまでの期間を長くすることもできる。また、該気温が低くなる寒冷地などにおいては、換気窓６の開口面積を減らすことで、装置内への寒気の流入を防ぐことができ、装置内の温度変化を抑えることができ、変圧器特性や高圧機器特性の変化を抑えることができる。また、タンク３の空気室３４の内圧変動が、導管３１や、可動部材駆動部３２の内部の体積変化によって緩和されるため、該空気室３４の内圧上昇値は、可動部材駆動部３２のない構成に比べて低くなる。このため、タンクの補強対策が簡易なもので足りる。さらに、開口可変手段の構成も簡単であり低コストに製作できる。また、変位付与手段が駆動電力を必要としないため、長期の常時使用に適した構成であり、コストパフォーマンスも高い。
【０００７】
なお、上記第１の実施例では、連結部材としてシャフト３３を用いる構成としたが、これに限定されず、該連結部材はひもや線などの部材などであってもよい。また、可動部材駆動部３２は、タンク３内の空気室の圧力または圧力変化により所定の変位を生ずる構成としたが、タンク３内の温度もしくはその変化によって変位を生ずるようにしてもよいし、または、外箱１内の、圧力もしくは圧力変化、または温度もしくは温度変化によって変位を生ずるようにしてもよい。圧力変化を変位に変換する構成としては、例えば、ピストンやベローズなどによる構成がある。また、ばね３６は、シャフト３３の上方側に設けてもよいし、シャフト３３の途中に設けてもよい。また、ばね以外の弾性部材を用いてもよい。
【０００８】
図４、図５は、本発明の第２の実施例の説明図である。図４は地上用設置形変圧器装置の正面図、図５は、図４における換気窓の部分の拡大構成図で、図５（ａ）は側面側の構成図、（ｂ）は正面側の構成図である。本実施例も、変圧器内の圧力により換気窓の開口面積を変える場合の例であるが、該開口面積を変える開口可変手段としては、外箱内において、図の上下方向に直線的に移動変位する可動部材を、換気窓の複数の開口に対し１個の割合で設けてある。
図４、図５において、７は外箱１上の換気窓または換気窓の複数の開口、７１は該複数の開口７の周囲の窓部材、７２は可動部材である。可動部材７２は、１つの構体上に複数の遮蔽部と開口部とが交互に図の上下方向に設けられた構成を有している。他の部材は、上記図１、図２に示した第１の実施例の場合と同様である。本構成においては、可動部材７２、シャフト３３、ばね３６、可動部材駆動部３２、導管３１が、換気窓７の開口面積を変える開口可変手段を構成する。ばね３６の弾性復元力は、本構成連においても、図の上方に働くものとする。変圧器４の発熱量が増えたり、外箱１内の温度が上昇したりして、タンク３内の温度が上昇し、空気室３４の圧力が上昇した場合、該圧力または該圧力変化が導管３１を介して可動部材駆動部３２に伝えられ、可動部材駆動部３２は、該圧力または該圧力変化に対応した変位を生じ、これを、ばね３６の弾性復元力に抗してシャフト３３に与える。シャフト３３は、図において下方に移動変位し、連結された可動部材７２を、下方に移動させる。該可動部材７２は下方への移動により、その遮蔽部が換気窓７の開口から次第にずれ、入れ替わりにその開口部（可動部材７２の開口部）が該換気窓７の開口と重なるようになって、該換気窓７の開口面積が増え、可動部材７２の開口部が換気窓７の開口と全部重なった位置で該開口面積が最大となる。また、上記とは逆に、変圧器４の発熱量が減少したり、外箱内の温度が下がったりして、タンク３内の温度が下がり、空気室３４の圧力が減少した場合も、該圧力または該圧力変化が導管３１を介して可動部材駆動部３２に伝えられ、可動部材駆動部３２は、該圧力または該圧力変化に対応した変位を生じ、これを、シャフト３３に与える。シャフト３３は、ばね３６の弾性復元力で付勢されて図の上方に移動変位し、連結された可動部材７２を、上方に移動させる。該可動部材７２は上方への移動により、その開口部が換気窓７の開口から次第にずれ、入れ替わりにその遮蔽部が該換気窓７の開口と重なるようになって、該換気窓７の開口面積が次第に減り、可動部材７２の遮蔽部が換気窓７の開口と全部重なった位置で該換気窓７の開口面積が最小となる。該複数の可動部材６１の該回転変位によって、可動部材間の隙間の断面積は次第に減少し、可動部材６１が直立姿勢になった位置で該断面積が最小のゼロとなる。
上記第２の実施例によれば、換気窓７の複数の開口に対し１個の可動部材７を設ける構成のため、開口可変手段を簡単な構成とすることができる。その他の作用・効果は上記第１の実施例の場合と同じである。
なお、上記第２の実施例においても、連結部材としてシャフト３３を用いる構成としたが、これに限定されず、該連結部材はひもや線などの部材などであってもよい。また、可動部材駆動部３２は、タンク３内の空気室の圧力または圧力変化により所定の変位を生ずる構成としたが、タンク３内の温度もしくはその変化によって変位を生ずるようにしてもよいし、または、外箱１内の、圧力もしくは圧力変化、または温度もしくは温度変化によって変位を生ずるようにしてもよい。ばね３６は、シャフト３３の上方側に設けてもよいし、シャフト３３の途中に設けてもよい。また、ばね以外の弾性部材を用いてもよい。
【０００９】
図６、図７は、本発明の第３の実施例の説明図である。図６は地上用設置形変圧器装置の正面図、図７は、図６における換気窓の部分の拡大構成図で、図７（ａ）は側面側の構成図、（ｂ）は正面側の構成図である。本実施例は、変位付与手段としてのバイメタル３５を設け、外箱内の温度もしくは温度変化を該バイメタル３５で検知し、該バイメタル３５の変形による変位により換気窓の開口面積を変える場合の例であって、該開口面積を変える開口可変手段の可動部材としては、上記第１の実施例の場合と同様、固定支点周りに回動（回転変位）する可動部材を１つの開口に対し複数個設けた構成としている。他の部材の構成は、上記図１、図２に示した第１の実施例の場合と同様である。
本第３の実施例においても、上記第１、第２の実施例の場合と同様の作用・効果が得られる。
なお、上記第３の実施例でも、連結部材としてシャフト３３を用いる構成としたが、これに限定されず、該連結部材はひもや線などの部材などであってもよい。また、ばね３６は、シャフト３３の上方側に設けてもよいし、シャフト３３の途中に設けてもよい。また、ばね以外の弾性部材を用いてもよい。
【００１０】
上記第１及び第３の実施例においては、可動部材を、換気窓の１つの開口に対し複数個の割合で設け、また、第２の実施例においては、可動部材を、換気窓の複数の開口に対し１個の割合で設ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、この他、例えば、換気窓の開口毎に１個の可動部材を設けるようにしてもよい。換気窓の開口の構造も、上記各実施例の構成に限定されない。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、変圧器の発熱状況や外箱内の温度状況等に応じて換気窓の開口面積を変化させることができるため、放熱に必要な開口面積を確保しつつ、開口部分からの雨やごみなどの浸入を抑えることができ、装置内の機器等の傷みや汚れなどを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の地上設置形変圧器装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の地上設置形変圧器装置の第１の実施例を示す図である。
【図３】図２における換気窓の部分の拡大構成図である。
【図４】本発明の地上設置形変圧器装置の第２の実施例を示す図である。
【図５】図４における換気窓の部分の拡大構成図である。
【図６】本発明の地上設置形変圧器装置の第３の実施例を示す図である。
【図７】図４における換気窓の部分の拡大構成図である。
【符号の説明】
１…外箱、  ２…高圧機器部、３…タンク、  ４…変圧器、  ５、６、７…換気窓、  ３１…導管、  ３２…可動部材駆動部、  ３３…シャフト、  ３４…空気室、  ３５…バイメタル、  ３６…ばね、  ４０…絶縁油、  ６１、７２…可動部材。
【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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