КОНСТРУКЦИЯ ВЫВОДА ПОДАЧИ ТОКА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО
CURRENT SUPPLY OUTPUT DESIGN AND ELECTROMAGNETIC DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к конструкции вывода подачи тока, которая имеет вывод подачи тока, электрически соединяемый с проводящим элементом, образованным путем объединения множества проводов, и к электромагнитному устройству, в котором используется эта конструкцию вывода подачи тока.
Уровень техники
На фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий конструкцию обычного вывода подачи тока. В этой обычной конструкции 100 вывода подачи тока трубка 104 для охлаждающей воды коаксиально расположена внутри трубчатого вывода 101 подачи тока, в котором одна сторона закрыта, при этом проводящий элемент 103 электрически соединен с концом вывода 101 подачи тока с помощью обжимной клеммы 102, причем трубка 106 подачи охлаждающей воды соединена с трубкой 104 для охлаждающей воды через соединительный элемент 105 для охлаждающей воды. Кроме того, проводящий элемент 103 электрически соединен с электромагнитом, который является местом назначения подачи тока.
Вывод 101 подачи тока прикреплен к соединительному фланцу 108 через изолирующий элемент 107 пайкой, а соединительный фланец 108 прикреплен к кожуху 110 для электромагнита с помощью болтов 109. Кроме того, второй элемент 112 подачи тока прикреплен к выводу 101 подачи тока посредством пайки, и, как показано на фиг. 5, первый элемент 111 подачи тока прикреплен ко второму элементу 112 подачи тока с помощью болтов 113 и шестигранных гаек 114.
Проводящий элемент 103 сформирован путем объединения множества проводов 115, изготовленных из проводящего материала, и прикреплен к закрытому концу вывода 101 подачи тока с помощью винта 116 и обжимной клеммы 102, как описано выше. Проводящий элемент 103 расположен во внутреннем пространстве 122, которое окружено кожухом 110 для электромагнита и крышкой 121 кожуха для закрытия отверстия кожуха 110 для электромагнита. Электрический ток от источника питания (не показан) подводится к проводящему элементу 103 через первый элемент 111 подачи тока, второй элемент 112 подачи тока, вывод 101 подачи тока и обжимную клемму 102, и подается от этого проводящего элемента 103 к электромагниту, который является местом назначения подачи тока.
Трубка 104 для охлаждающей воды расположена в трубчатом выводе 101 подачи тока так, что внутренняя часть трубки 104 для охлаждающей воды служит в качестве канала 117 подачи охлаждающей воды, а пространство между трубкой 104 для охлаждающей воды и выводом 101 подачи тока служит в качестве канала 118 отвода охлаждающей воды. Кроме того, трубка 104 для охлаждающей воды прикреплена к соединительному элементу 105 для охлаждающей воды путем уплотнительного соединения, при этом трубка 106 подачи охлаждающей воды также прикреплена к соединительному элементу 105 для охлаждающей воды путем уплотнительного соединения. Таким образом, трубка 104 для охлаждающей воды в выводе 101 подачи тока соединена с трубкой 106 подачи охлаждающей воды, изготовленной из изоляционного материала, через соединительный элемент 105 для охлаждающей воды.
Кроме того, вывод 101 подачи тока прикреплен к соединительному элементу 119 для охлаждающей воды путем резьбового соединения или пайкой, при этом трубка 120 отвода охлаждающей воды и трубка 104 для охлаждающей воды прикреплены к соединительному элементу 119 для охлаждающей воды путем уплотнительного соединения. Следовательно, канал 118 отвода охлаждающей воды между трубкой 104 для охлаждающей воды и выводом 101 подачи тока соединен с трубкой 120 отвода охлаждающей воды, изготовленной из изоляционного материала, через соединительный элемент 119 для охлаждающей воды.
Таким образом, охлаждающая вода из трубки 106 подачи охлаждающей воды протекает через канал 117 подачи охлаждающей воды, находящийся в трубке 104 для охлаждающей воды, и через соединительный элемент 105 для охлаждающей воды, а затем меняет направление на конце трубки 104 для охлаждающей воды так, чтобы течь в канал 118 отвода охлаждающей воды, и выходит из трубки 120 отвода охлаждающей воды через соединительный элемент 119 для охлаждающей воды. Таким образом, проводящий элемент 103, образованный путем объединения множества проводов 115, косвенно охлаждается охлаждающей водой через обжимную клемму 102 и вывод 101 подачи тока.
Документ известного уровня техники
Патентный документ
[Патентный документ 1] JP 2013-115281 A
[Патентный документ 2] Публикация японской заявки на нерассмотренную полезную модель № H04-136897.
Раскрытие сущности изобретения
Задачи, решаемые изобретением
Как описано выше, проводящий элемент 103, образованный путем объединения множества проводов 115, косвенно охлаждается охлаждающей водой, протекающей внутри вывода 101 подачи тока, через обжимную клемму 102 и вывод 101 подачи тока. Таким образом, охлаждение проводящего элемента 103 зависит от теплопроводности обжимной клеммы 102 и вывода 101 подачи тока. Следовательно, даже если диаметр вывода 101 подачи тока и трубки 104 для охлаждающей воды увеличить для увеличения количества охлаждающей воды, эффективность охлаждения проводящего элемента 103 в некоторых случаях оказывается недостаточной, и существует вероятность того, что нет возможности подавать большой электрический ток на проводящий элемент 103.
Ввиду вышеописанной задачи, задача вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в создании конструкции вывода подачи тока и электромагнитного устройства, которые могут повысить эффективность охлаждения проводящего элемента, сформированного путем объединения множества проводов, и на который подается электрический ток от вывода подачи тока.
Решение задачи
Конструкция вывода подачи тока в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения имеет конструкцию, в которой электрический ток проходит от вывода подачи тока к проводящему элементу, сформированному путем объединения множества проводов, и которая выполнена таким образом, что проводящий элемент и вывод подачи тока, электрически соединенный с проводящим элементом, расположены в корпусе для хранения охлаждающей воды и погружены в охлаждающую воду.
Электромагнитное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения выполнено таким образом, что описанная выше конструкция вывода подачи тока расположена между электромагнитом и источником питания для электрического соединения электромагнита с источником питания.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий конструкцию вывода подачи тока в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 2 – вид по стрелке II, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 – вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий электромагнитное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4 – вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий конструкцию обычного вывода подачи тока;
на фиг. 5 – вид по стрелке V, показанной на фиг. 4.
Осуществление изобретения
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на чертежи.
На фиг. 1 показан вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий конструкцию вывода подачи тока в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Конструкция 10 вывода подачи тока, показанная на фиг. 1, подводит электрический ток от источника питания (не показан) к выводу 12 подачи тока через элемент 11 подачи тока и подает электрический ток, например, на электромагнит (не показан), который является местом назначения подачи тока, через проводящий элемент 13, электрически подключенный к выводу 12 подачи тока. Вывод 12 подачи тока и проводящий элемент 13 расположены в корпусе 14, в котором хранится (например, путем заполнения) охлаждающая вода W, например чистая вода, не проводящая электрический ток, при этом к корпусу 14 прикреплена трубка 15 подачи охлаждающей воды и трубка 16 отвода охлаждающей воды.
Корпус 14 включает в себя: кожух 17 для электромагнита в качестве основной части корпуса для вмещения электромагнита (не показан); крышку 18 кожуха, закрывающую отверстие кожуха 17 для электромагнита; и соединительный патрубок 19 в качестве соединительного элемента, закрепляемый и прикрепляемый к кожуху 17 для электромагнита с помощью резьбового или клеевого соединения. Внутреннее пространство 19A соединительного патрубка 19 сообщено с внутренним пространством 17A кожуха 17 для электромагнита через сообщающее отверстие 20, выполненное в кожухе 17 для электромагнита. Кроме того, крышка 18 кожуха прикреплена к кожуху 17 для электромагнита болтом 23. Внутреннее пространство 17А кожуха 17 для электромагнита является герметичным за счет уплотнительного кольца 30, расположенного между кожухом 17 для электромагнита и крышкой 18 кожуха. В частности, кожух 17 для электромагнита изготовлен из изоляционного материала.
Элемент 11 подачи тока включает в себя первый элемент 21 подачи тока и второй элемент 22 подачи тока, оба из которых изготовлены из проводящего материала. Первый элемент 21 подачи тока электрически соединен с источником питания. Кроме того, первый элемент 21 подачи тока неподвижно прикреплен ко второму элементу 22 подачи тока, например, с помощью болтов 24 и шестигранных гаек 25. Второй элемент 22 подачи тока электрически соединен с выводом 12 подачи тока, как описано ниже, и, таким образом, электрический ток от источника питания подается на вывод 12 подачи тока через первый элемент 21 подачи тока и второй элемент 22 подачи тока.
Вывод 12 подачи тока полностью состоит из проводящего материала и имеет концевую часть 12А, основную часть 12В, основание 12С и соединительную часть 12D основания. Основание 12С вывода 12 подачи тока вставлено в отверстие 26, проходящее через соединительный патрубок 19, и прикреплено к соединительному патрубку 19 с помощью С-образного стопорного кольца 27. Кроме того, на внешней периферии основания 12С вывода 12 подачи тока выполнены одна или более периферийных канавок 28, причем в периферийную(ые) канавку(и) 28 вставлено уплотнительное кольцо 29. Уплотнительное кольцо 29 контактирует с внутренней поверхностью отверстия 26 соединительного патрубка 19, и, таким образом, внутреннее пространство 19A соединительного патрубка 19 остается водонепроницаемым.
Основание 12С вывода 12 подачи тока прикреплено к соединительному патрубку 19. Соответственно, концевая часть 12A и основная часть 12B вывода 12 подачи тока расположены во внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19, сообщающем отверстии 20 кожуха 17 для электромагнита и внутреннем пространстве 17A кожуха 17 для электромагнита так, чтобы быть полностью погруженными в охлаждающую воду W, которая не проводит электричество. Кроме того, соединительная часть 12D основания вывода 12 подачи тока расположена снаружи соединительного патрубка 19.
Соединительная часть 12D основания вывода 12 подачи тока вставлена в соединительное отверстие 31, выполненное во втором элементе 22 подачи тока, и прикреплена ко второму элементу 22 подачи тока с помощью болта 32 и шестигранной гайки 33, показанных на фиг. 2. В результате вывод 12 подачи тока электрически соединен со вторым элементом 22 подачи тока. Когда болт 32 и шестигранная гайка 33 ослаблены и когда концевая часть 12A, основная часть 12B вывода 12 подачи тока и проводящий элемент 13, описанные ниже, полностью погружены в охлаждающую воду W во внутреннем пространстве 17A кожуха 17 для электромагнита и внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19, второй элемент 22 подачи тока сконфигурирован таким образом, что его установочный угол θ по отношению к выводу 12 подачи тока может быть отрегулирован, при этом соединительная часть 12D основания вывода 12 подачи тока выступает в качестве оси поворота.
Кроме того, соединительная часть 12D основания вывода 12 подачи тока прикреплена ко второму элементу 22 подачи тока с помощью болта 32 и шестигранной гайки 33. Следовательно, в состоянии, когда концевая часть 12A и основная часть 12B вывода 12 подачи тока и проводящий элемент 13, описанные ниже, полностью погружены в охлаждающую воду W во внутреннем пространстве 17A кожуха 17 для электромагнита и внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19, второй элемент 22 подачи тока прикреплен с возможностью отсоединения к выводу 12 подачи тока.
Электропроводящий элемент 13 сформирован путем объединения множества проводов 34, изготовленных из проводящего материала. Этот проводящий элемент 13 электрически соединен с концевой частью 12А вывода 12 подачи тока, например, посредством пайки. Проводящий элемент 13 также электрически соединен с электромагнитом (не показан), который является местом назначения подачи тока. Таким образом, электрический ток от источника питания подводится к проводящему элементу 13 через первый элемент 21 подачи тока, второй элемент 22 подачи тока и вывод 12 подачи тока и подается от этого проводящего элемента 13 к месту назначения подачи тока (например, к электромагниту). Кроме того, проводящий элемент 13 расположен во внутреннем пространстве 17A кожуха 17 для электромагнита и полностью погружен в охлаждающую воду W, заполняющую внутреннее пространство 17A.
Трубка 15 подачи охлаждающей воды соединена с соединительным патрубком 19 посредством соединительного элемента 35 для охлаждающей воды. Кроме того, трубка 16 для отвода охлаждающей воды соединена с крышкой 18 кожуха через соединительный элемент 36 для охлаждающей воды. Соединительный элемент 35 для охлаждающей воды прикреплен к соединительному патрубку 19, например, с помощью резьбового соединения. Соединительный элемент 36 для охлаждающей воды прикреплен к крышке 18 кожуха, например, с помощью резьбового соединения. Трубка 15 подачи охлаждающей воды прикреплена к соединительному элементу 35 для охлаждающей воды, например, путем уплотнительного соединения. Трубка 16 отвода охлаждающей воды прикреплена к соединительному элементу 36 для охлаждающей воды, например, путем уплотнительного соединения. Трубка 15 подачи охлаждающей воды и трубка 16 отвода охлаждающей воды состоят из изоляционного материала.
Охлаждающая вода W, подаваемая из трубки 15 подачи охлаждающей воды, течет во внутреннее пространство 19A соединительного патрубка 19 через соединительный элемент 35 для охлаждающей воды, проходит через сообщающее отверстие 20 кожуха 17 для электромагнита и втекает во внутреннее пространство 17A кожуха 17 для электромагнита, непосредственно охлаждая вывод 12 подачи тока и проводящий элемент 13. После охлаждения этого вывода 12 подачи тока и проводящего элемента 13 охлаждающая вода W отводится наружу из трубки 16 отвода охлаждающей воды через соединительный элемент 36 для охлаждающей воды. Поскольку концевая часть 12A и основная часть 12B вывода 12 подачи тока расположены во внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19, то соединительная часть 12D основания вывода 12 подачи тока, которая становится особенно горячей, эффективно охлаждается низкотемпературной охлаждающей водой, которая течет из трубки 15 подачи охлаждающей воды через соединительный элемент 35 для охлаждающей воды во внутреннее пространство 19A соединительного патрубка 19.
Поскольку настоящий вариант осуществления изобретения выполнен так, как описано выше, то согласно ему получают следующие эффекты (1)–(3).
(1) Проводящий элемент 13, образованный путем объединения множества проводов 34, и вывод 12 подачи тока, электрически соединенный с этим проводящим элементом 13, полностью погружены в охлаждающую воду W, заполняющую как внутреннее пространство 17A кожуха 17 для электромагнита, так и внутреннее пространство 19А соединительного патрубка 19, поэтому они охлаждаются непосредственно охлаждающей водой W. Следовательно, эффективность охлаждения проводящего элемента 13 может быть увеличена. Даже если электрический ток, подаваемый на проводящий элемент 13, представляет собой большой ток, повреждений из-за нагрева проводящего элемента 13 можно избежать.
(2) Концевая часть 12A и основная часть 12B вывода 12 для подачи тока расположены во внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19 и в сообщающем отверстии 20 кожуха 17 для электромагнита. Кроме того, после того, как охлаждающая вода W последовательно протекает из трубки 15 подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство 19A соединительного патрубка 19 и сообщающее отверстие 20 кожуха 17 для электромагнита, охлаждающая вода W последовательно протекает во внутреннее пространство 17A кожуха 17 для электромагнита и трубку 16 отвода охлаждающей воды. В результате вывод 12 подачи тока можно эффективно и непосредственно охлаждать охлаждающей водой W, находящейся в низкотемпературном состоянии, и эффективность охлаждения вывода 12 подачи тока может быть увеличена.
(3) В состоянии, когда вывод 12 подачи тока и проводящий элемент 13 полностью погружены в охлаждающую воду W во внутреннем пространстве 17A кожуха 17 для электромагнита и во внутреннем пространстве 19A соединительного патрубка 19 так, чтобы они непосредственно охлаждались, второй элемент 22 подачи тока выполнен с возможностью регулировки установочного угла θ относительно вывода 12 подачи тока, при этом второй элемент 22 подачи тока прикреплен к выводу 12 подачи тока с возможностью отсоединения. Таким образом, может быть облегчено обслуживание конструкции 10 вывода подачи тока.
Конструкция 10 вывода подачи тока в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления изобретения может быть применена, например, в электромагнитном устройстве, показанном на фиг. 3. На фиг. 3 приведен вид в поперечном разрезе, схематично иллюстрирующий электромагнитное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. На фиг. 3 те же компоненты, что и на фиг. 1, обозначены теми же ссылочными позициями, чтобы упростить или опустить описание конструкции.
Электромагнитное устройство 40, показанное на фиг. 3, включает в себя: электромагнит 41; кожух 17 для электромагнита, в котором находится этот электромагнит 41; и конструкцию 10 вывода подачи тока, которая расположена в этом кожухе 17 для электромагнита и электрически соединена с источником 42 питания и электромагнитом 41, чтобы проводить электрический ток. В этом электромагнитном устройстве 40 охлаждающая вода W, например чистая вода, не проводящая электрический ток, из устройства 43 циркуляции охлаждающей воды охлаждает вывод 12 подачи тока через трубку 15 подачи охлаждающей воды и направляется внутрь кожуха 17 для электромагнита, а затем охлаждающая вода, находящаяся в корпусе 17 для электромагнита, возвращается в устройство 43 циркуляции охлаждающей воды через трубку 16 отвода охлаждающей воды. Эта конструкция может обеспечивать электромагнитное устройство, которое проявляет описанные выше эффекты (1)–(3) аналогично описанному выше варианту осуществления изобретения.
Хотя были описаны определенные варианты осуществления изобретения, эти варианты были представлены только в качестве примера и не предназначены для ограничения объема изобретения. Эти варианты осуществления изобретения могут быть реализованы во множестве других форм, при этом могут быть сделаны различные упущения, замены и изменения, не выходящие за рамки сущности изобретения. Эти варианты осуществления изобретения, а также их модификации и эквиваленты включены в прилагаемую формулу изобретения, а также входят в объем и сущность изобретения.