JPS59117103A - 油入電気機器用タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水金明け、薄鋼板を連続曲げ成形して作られた冷却効果
の高い波形放熱板を用いて胴体部を構成した油入電気機
器用タンクの改良に関する。

第１図は従来のこの種タンクを用いた油入変圧器の正面
図、第２図はタンク胴体部の横断面図、第３図はタンク
隅部の断面拡大図である。これらの図に示すタンク１は
、タンクカバー４を取付けるためのフランジが設けちれ
た上部枠体５とタンク底板−；取付けらｆｌｉ下部枠体
６の各側辺間に上下端部が溶接によって閉じられた多数
のひれ状張出部３を有する波形放熱板２を張って胴体部
を構成したもので、胴体部の各隅部７は波形放熱板２を
直角に折曲げるか、または波形放熱板２の端と端金溶接
により接合して構成されている。

この種の波形放熱板を用いたタンクに主として中、小型
の油入変圧器に使用され、変圧器の小形軽量化に反立っ
ているが、容量のより大きい変圧器等に適用する場合、
次に述べる理由から波形放熱板のひれ状張出部の高さや
枚数に制約を受け、小庇軽承１ヒに眼界ｔｚあつ之。

すなわち、この種のタンクはＲ気機器本体の冷却訃よび
絶縁のため内部に絶縁油全封入し、さらに用途によって
は圧力調整用の空間ｆ設けて密閉される定め１、ｆ！＆
器の使用時タンク胴体部には絶縁ベキ 油のヘッドによる静圧力と温度上昇に併哨内部空気の体
積膨張Ｌτよる動圧力が浦ぐ。

第３図にはこプ１−らの内圧によ−ってイｌ来のタンク
に）ける波形放熱板のびｉｑ、＃に張出部が変１１多し
た状態を２．占鎖線′Ｃ示している。このｖノ跨ば、隣
り同士−のひ几」ｋ張出部［；３の向い分った（１４１
のＨ夏部３ａにに点Ａ全中心にしてｆ、のよｆｌに対称
的に現われ、その変（Ｆｓ量は比較的小さい。しかし、
隅部７の近くに位置するひれ状張出部３の隅部７側に面
した腹部３ｂに汀ｆ、のようにｆｌ　よりも大きな変形
が生じる。たとえば、板厚ｔ＝　１．２−、張出部の高
さく波高）ｈ＝３１５鴎、張出部の幅（波１陥）ｂ＝１
０．４Ｘ＋、張出部の間隔（ピッ壬）ｌ、＝３７．５關
、隅部７から最寄の張出部までの距離１．＝５Ｑｍ、張
出部の上下方向の長さ１ｇ−１５２４ｍの波形放熱板金
用ｌＡたタンクに０．１　ｋｇ／ｃ−の内圧が加わった
時、ｆｌ＝ｉｏ順、Ｊ”、＝２０關の変Ｊしが観測され
た。

このひれ状張出部の変形は内圧の上昇とともに大となり
、ついには材料の弾性限界をこえて永久変形を生じるに
至る。したがって、このようなフ、。

への変形量−：異なるタンク構造に訃いては、！。

の値によって許容内圧等を定めなければならない。

このように隅部近（にあるひれ状張出部３の変形量が、
ｒ、＞ｔ、となる理由は次のように説明すること≠；で
きる。第４図に示すように、波形放熱板２の各部に蛍位
面積当りＰの内圧が加わっ念場合、ひれ状張出部３の腹
部３ａ、３ｂＶＣばＭ＝ｐ−ａ（ａ：受圧面積）の力が
作用する。隣り同士のひれ状侵出部３の向い合った腹部
３ａに作用する力Ｍの中心点Ａの周りのモーメントラ考
えると、これらの向い合った腹部３ａＫ生作用する力の
モーメントは相手側の腹部３ａに対し力Ｍを減殺する方
向の力を及ぼす。このため、向い合った腹部３ａＫ生じ
る変形量ｆ１は対称で比較的小さい値となるが、隅部７
に近いひれ状張出部３の隅部７側に面した腹部３１）Ｋ
け上記のような向い合った腹部３ａからの力の作用がな
く、Ｍに対抗する力は腹部３ｂから隅部７までの波形放
熱板の受圧面に加わる力Ｎのみであるため、Ｍ＞Ｎでつ
り合わず、その結果ｆｊ）ｆ、になるものと考えられる
。この傾向は張出部の高さｈと幅すの比だ大きい程著し
い。隅部７から最寄の張出部までの距離！、を張出部の
高さｈと同程度まで太き（すればｌ、中ｆｌとなるφ；
、そのためには張出部３の枚数を減ちし、放熱面積を犠
牲にしなくてはならない。

このように従来の波形放熱板を用いた油入電気機器用タ
ンクに訃いては、波形放熱板のひれ状張出部の高さや枚
数に制約があるため、中身の大きさに比べて発生熱損失
の大きい中、大型機器（−例で示すと油入自冷式変圧器
で１ｄ７５０ＫＶＡ以上）では、８弗冷却面積を確保す
るためにひれ状張出部の長さ１．全長（し、さらに冷却
上必要な場合は第２図に示すタンク大体の寸法Ｘ、ｙを
大きくして波形放熱板の取付スペースをふやさなければ
ならず、結果的にタンクの寸法、重量が増加して経済的
設計が困難となる。

太発明者等はその対策として、第５図に示すようにタン
ク胴体部の各隅部に波形放熱板２のひれ状張出部３と同
一形状、大きさに作った継ぎ板８を胴体部の２つの辺に
対して対称的に配置し、継ぎ板８の直角に開いた延長部
９ａ、９ｂを波形放熱板２とそれだれ溶展部１０ａ、１
０ｂで接合することを前に提案した（＠願昭５４−２１
７９７号）。

この構成によれば、タンクに内圧が加わった場合、波形
放熱板２のひれ状侵出部３と継ぎ板８の向い合った腹部
に加わる力の相互作用により第３図に示したよりなひれ
状侵出部の変形量ｒ、、ｃ、のアンバランスをなくして
強度的に調和のとｎたタンク構造とすることができると
ともに、継ぎ板８が放熱板となって放熱面積を増加させ
る効果もあるが、タンク隅部のデッドスペースの有効利
用という点では十分なものでなかった。

本発明は上記の点にがん一；み、強度的ＶＣ調和がとれ
、かつデッドスペースのない、より小形軽量化の可能な
油入電気機器用タンクを提供することを目的とする。

以下、第６図〜ｊｊＮ１２図に示す本発明の実施例につ
いて説明する。

第１１図に詳しく示したように、本発明によるタンク１
１０枠組は上部枠体１２、下部イ卆（木１３、支柱１６
訃よびベース部材１７からなっている。

上部枠体」２は、Ｌ形部材を長辺と短辺からなる枠状に
組合わせてタンクカバーの取付座となる７ランジ１８を
形成したもので、その各隅部に長辺き平行に延びた上側
継ぎ板部１４≠；長辺１ｉｉＱ　Ｌ　ｌｌｔ部月の延長
部によって形Ｆ＆Ｊされている。

下部枠体１３は鋼板全折曲げ等により長辺と短辺からな
る枠状に形成し、タンク底板１９を一体に取付けたもの
とする。この下部枠体１３Ｈコ字形鋼を組合わせて作っ
たベース部材１７の上に載置ざｉｔている。短辺側へ曲
進２７の切欠き部２９を有する。

断面Ｌ７比の支柱１６は、その長辺側が上下枠体１２．
１３の短辺と平行に位置し、溶接により接合され、その
下端はベース部材１７の上ｌこ溶接により固定されてい
る。支柱１６の断面形状はＬ形に限らず、後述する波形
放熱板２０．２１の側辺部２４．２５と重ね接合される
２つの側面２有するものであれば良い。

このように構成した枠組の周囲四面に波形放熱板２０．
２１を張りタンク胴体部を構成する。

波７し放熱板２０，２１ｉ寸Ｍ鋼板？波形に曲げ成形し
波山部の上下端全閉じて溶接により密封して形成した各
版のひれ状張出部２２．２３を有し、左右側・端にばそ
ｆｌ、ぞ几ひ几１に張出１ｆｌｉ２２．２３とほぼ平行
に折曲げらｉ”Ｌ　ｆｃｌｋＪ）辺部２４．２５が形成
されている。

第６図〜第８図に示すようＶこ、四面中二面の波形放熱
板２０は上下枠体１２．１３の長辺の長さに支柱１６の
短辺長さノを加えた長ざｘ’Ｖこ等しい横幅を有し、中
央部２０ａの上下端を上“ド枠体１２．１３の長辺側’
：ＶＣ’Ｍね、左右延長部２０ｂの上下端を支柱１６の
一側面に重ねてｍ接シこより油密に接合し、また左右側
辺部２４は支柱１６の長辺側の側面ＩＣ重ね、その三方
の端縁を溶接により油密に接舒しである。

他の二面の波形放熱板２１け上下枠体１２．１３の短辺
の長さｙ／ｖｃ等しい横幅を有し、その上下端を上ド枠
体１２．１３の短辺側に重ねて溶接により油密に接合し
、左右側一部２５の三方の端縁ばこれと［百−而に形成
されｔ支柱１６の短辺側の側面とに一市ねて溶娶ｌこよ
り油密に凄合しである。

第９崗ばＣのようにして形成したタンク胴体部の第７図
Ａ−Ａ　Ｉ腺にそつｆ？Ｌ断面図、第１０図は同じ（タ
ンク胴味部の第６図Ｂ−Ｂ線）よび第９図Ｃ−Ｃ線にそ
った断面図で、図中２６ａ、２６１）は波形放熱板２０
．２１と支柱１６の溶接部、２■ｑ２６Ｃ１は波形放熱
板２０．２１と支柱１６の溶接部を示してし５る。

第９；λ、第１０ｉツＶこ見られるよｆ’＋Ｉｌｃ上記
構成によれば、タンク１１の各隅部の支柱１６′ＩＣよ
って五万′ｆ！ｒ：凹まれ、波形放熱板２０の延長部２
０ｄと波ル放黙板２１の側辺部２５Ｖｃよって両側面を
覆われた曲進２７が形成され、この曲進２７を通ってタ
ンク内の油が波形放熱板２０の延長部２０ｂに形成され
たひれ状張出部２２内卦よび波形放熱板２０の側辺部２
４と支柱１６との隙間に第９図矢印のように流入する。

このため、第１図〜第３図に示す従来型タンクと同じ外
形寸法で波形放熱板２０の延長部２０ｂに相当する分だ
け放熱面積が増加し、従来型タンクが有していたタンク
隅部のデッドスペースを放熱面として最大眼に利用する
こ１≠２できる。

そればかりでなく、このタンク１１がｎ圧’を受けた場
合、第４図に示したＭに相当する力が曲進２６内に面し
た波形放熱板２０．２１の側辺部２４．２５にも加わる
ため、その力のモーメントにより側辺部２４．２５と向
い合ったひれ状張出部２２．２３の腹部２２ｂ、２３１
）ＶｃＭｌｃ対抗する力が働（。同様に、側辺部２４．
２５にもこれと向い合ったひれ状張出部２２．２３の腹
部２２ｂ１２３ｂからＭに対抗する力が働（、その結果
、ひれ状張出部２２．２３と側辺部２４．２５の向い合
った腹部にはほぼ対称的な変形（ふくらみ）貨生じ、そ
の変形量ｆ、ばひれ状張出部同士の向い合った腹部２２
ａ、２３ａに生じる変形量ｆ１　と同程度（！、中ｆ、
）となり、側辺部２４．２５がない場合に比べて著しく
小さくなる。これにより、従来のような変形量のマンバ
ランスがない強度的に調和のとｔｌ、たタンクが得られ
、ひれ状張出部の、高さや枚数に対する強度面からの制
約≠：減少して、放熱血清をより大きくすることが可能
となる。

さらに上記構成によれば、タンクの最外側に剛性の高・
・支柱１６−：設けられてい：詔薔、この支柱１６に吊
耳ｆ！Ａ２８−？−コロ引き用の引手穴２９を設け、ま
たベース部材１７の支柱固定部り下にジヤツキ受部３０
壱コロ引き用の引手穴２９を設けることにより、機器の
吊上げ、コロ引き、あるいはジヤツキによる押上げ時に
タンク胴体部の波形放熱板にアンバランスなカフ’ｌζ
加わることがなく、油漏れの原因となる溶接ビートの割
れを防止できる。

支柱１６は上部枠体１２より上方に延ばし、その上端に
吊耳部２８を設ける。こうすれば、第１２図に示すよっ
て吊耳部２８に、吊ロープ３１のシャックル６２７ｉ−
引掛けた際、吊ロープやシャックルがタンクカバー３３
やその上に取付けられ之プ・ソシンゲ、端子箱等の一ヒ
部構造物に接触することが避けられる。

＠１図に示すように上部枠体５に吊耳部（３４を設けて
ｌＡた従来型タンクでに、吊耳部３３へのロープ柑けの
ため上部枠体５の高さ索を大き（とる必要があったが、
上記のように支柱１６の上端に吊耳部２８を設けｉｔば
、下部枠体１２の高さｍをより小享（できる（ｍ寸法の
一例を示すと、従来１１０−であつｔのが、大発明でけ
５０龍稈度で良い）６その結果、タンクの高さを低くで
きるととモニ、上部枠体１２の剛性を高めることができ
るので、タンク内圧による上部枠体１２のｆ形が少なく
なり、上部枠体と波形放熱板の溶接部に生じる応力をよ
り小びく押えて、タンクの耐圧強度を高めることができ
る。

ジャ’Ｖ”ｅ受部３０は、作票性を良くするためベース
部材１７の接地面の一部を切欠いて形成される。

第１図〜第３図に示す従来型タンクと本発明によるタン
クを用（ハた機器の寸法、重重を３相１０００ＫＶＡ油
入父圧器について比較した例を次表に示す。

以上説明したよらに本発明によれば、タンク内圧によろ
波形放熱板のｂ電形の°γンパランスヲナくしてひれ状
侵出部の高さ、枚数に対する強度面からの制、１勺に少
（し、かつ第１図〜第３図番で示す従来’Ｊ”　り””
していた四隅のデッドスペースにも波形放熱板を配置λ
して放熱面積をより大きくとれるよ′］にしたため、中
、大容量の油入ば気機器用タンクにもこの種の波形放熱
板？効果的Ｃ′こ利用して、；別器の小庇軽蔗化を図る
ことン′・（できる。

ｌＡ面の１７Ｎ小な説明 第１図は波形放熱板を用いた従来型タンクを有する変圧
器の正面図、第２図は従来型タンクの胴体部横断面因、
第３図はその要部拡大崗、第４図に従来型タンクの内圧
による変形の説明図、第５図は波形放熱４反を用いた油
入電気１幾器用タンクの他の従来例を示フー要部横断面
図、第６図、第７図、第８図はそれぞれ本発明による油
入電気機器用タンクの正面図、側面図および平面図、第
９図６１第７図のＡ−Ａ線し・こそつｔ要品断面南、第
１０の（・１第６図Ｂ−Ｂ線訃よひ第９因ＣｆＸ線シこ
そり之要部断面図、第１１１スげクンクイ卆組と波形放
熱１反の一部を示す斜視）凶、第１２図に吊Ｊ−Ｉｂｌ
Ｓの１更用状態を示す図である。

１１・・・タンク １２・下部枠体 １３・・・下部枠体 １６・・・支柱 １７・・・ベース部材 ２０．２１・・・波形放熱板 ２０ｂ・・・仮燃放熱板２０の延長部 ２２．２３・・ひれ状張市部 ２４．２５・・・波形放熱板２０．２１の側辺部２７・
・・７由趨 ２８・・・吊耳都 ２９・・・切欠き部 潴　４　　図　　　　　　　　　　　　　弄　５　図沸
　６Ｉ２１　　　　　　　　沸　−７７沸　８　図 ０ 坏ｑ図 ９９ ＄　ｌＯ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部枠体と下部枠体の各側辺間に上下端部が閉じ
   られた多数のひれ状張出部を有する波形放熱板を張って
   胴体部を構成した油入電気機器用タンクにふ・いて、上
   部枠体および下部枠体の各隅部よりこれら両枠体の一辺
   と平行に延びた断面り字形で油道の慇の一辺を持ち更に
   他の一辺が最外側に位置する様に配設され下端がベース
   部材と接合されかつ、前記上下枠体と妾合された支柱を
   設け、前記両Ｉｔ？４体の各−辺のｉＬＭに張った波形
   放熱板の延長部とそのひれ状張出部とほぼ平行に曲げた
   側辺部を前記支柱の一側面に重ねて、端縁部を油密に接
   合１−１また前記枠体の他の各−辺に張った波形放熱板
   のひれ状張出部とほぼ平行に折曲げｆＣ，側辺部を前記
   支柱の能の一側面に重ねて・端縁部を油密して接合して
   構成したことを特徴とする油入電気機器用タンク。
2. （２）前記支柱乃；上部枠体より上方に延び、その上端
   に吊耳部を有することを特徴とする特許請求の範囲で１
   ）項記載の油入電気機器用タンク。