TWI654631B - transformer - Google Patents

transformer

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TWI654631B
TWI654631B TW107107348A TW107107348A TWI654631B TW I654631 B TWI654631 B TW I654631B TW 107107348 A TW107107348 A TW 107107348A TW 107107348 A TW107107348 A TW 107107348A TW I654631 B TWI654631 B TW I654631B
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coil
groove
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transformer
convex portion
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Inventor
石附潤一
工藤直道
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日商日立產機系統股份有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/12Oil cooling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

本發明之目的在於提供一種具有減少絕緣油之使用量且耐受槽內之壓力上升之槽構造的油浸變壓器。
一種變壓器,其特徵在於具有:第1線圈;第2線圈,其與第1線圈相鄰;鐵芯,其被第1線圈與第2線圈捲繞;及容器,其於第1線圈、第2線圈及鐵芯之周圍注入有絕緣油;且容器具有面對第1線圈之第1面、面對第2線圈之第2面、及連接於第1面與第2面之第3面,第3面為朝向第1面與第2面之間突出之形狀。

Description

變壓器
本發明係關於一種變壓器。
於專利文獻1(日本專利實開昭56-61023號公報)揭示了「一種變壓器,其特徵在於,於容納鐵芯、線圈、絕緣油之槽之內側設置突部且將突部設於膨脹槽」(參照實用新案登錄申請專利範圍)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利實開昭56-61023號公報
於專利文獻1之設計,具有於內側安裝了突部之槽1、位於槽1之外側之膨脹槽5、及位於槽1與膨脹槽5之間之氮氣6。又,揭示了於槽1之內部之絕緣油溫度上升之情形時槽1之內部壓力上升,以膨脹槽5吸收該壓力之機制。
專利文獻1之設計雖藉由設置突部而減少絕緣油之量,但未考慮不使用膨脹槽5及氮氣6而減少絕緣油之構造。
本發明之目的在於提供一種具有減少絕緣油之使用量且耐受槽內之壓力上升之槽構造的油浸變壓器。
為解決上述課題,若列舉本發明之一例,則係一種變壓器,其特徵在於具有:第1線圈;第2線圈,其與第1線圈相鄰;鐵芯,其被第1線圈與第2線圈捲繞;及容器,其於第1線圈、第2線圈及鐵芯之周圍注入有絕緣油;且容器具有面對第1線圈之第1面、面對第2線圈之第2面、及連接於第1面與第2面之第3面,第3面為朝向第1面與第2面之間突出之形狀。
可提供一種具有減少絕緣油之使用量且耐受槽內之壓力上升之槽構造的變壓器。
1‧‧‧槽
1a‧‧‧槽之凹部
1b‧‧‧槽之壓紋部
1c‧‧‧槽之凸緣
1d‧‧‧槽之底板
1e‧‧‧槽之主體部
2‧‧‧散熱肋條
3‧‧‧線圈
4‧‧‧補強用焊珠
5‧‧‧膨脹槽
6‧‧‧氮氣
6‧‧‧絕緣油
6a‧‧‧相間接觸部之絕緣距離
6b‧‧‧必要絕緣距離
7‧‧‧線圈
7a‧‧‧一次線圈部
7b‧‧‧二次線圈部
8‧‧‧鐵芯-線圈組裝體
9‧‧‧鐵芯(核心)
10‧‧‧補強板
11‧‧‧U相
11a‧‧‧相間接觸部
12‧‧‧V相
12a‧‧‧相間接觸部
13‧‧‧W相
100‧‧‧突部
100‧‧‧折痕
100a‧‧‧凹部
100a‧‧‧折痕
100b‧‧‧區域
105‧‧‧板狀構件
105a‧‧‧板狀構件
105a‧‧‧凹部
110‧‧‧第1面
110a‧‧‧第1面
120‧‧‧第2面
120a‧‧‧第2面
130‧‧‧折痕
130‧‧‧突部
130a‧‧‧第3面
140‧‧‧第4面
140a‧‧‧第4面
150‧‧‧第5面
150a‧‧‧第5面
200a‧‧‧切線
200b‧‧‧切線
200c‧‧‧切線
200d‧‧‧切線
210‧‧‧交點
210a‧‧‧交點
220‧‧‧治具
230‧‧‧工具
240‧‧‧前端
300‧‧‧油浸變壓器
300a‧‧‧厚度
300b‧‧‧厚度
300c‧‧‧厚度
400‧‧‧油浸變壓器
410a‧‧‧散熱鰭片
410b‧‧‧散熱鰭片
500‧‧‧油浸變壓器
510a‧‧‧突部
520a‧‧‧第1突部
520b‧‧‧第2突部
520c‧‧‧第3突部
520d‧‧‧第4突部
520e‧‧‧突部
600‧‧‧槽
610‧‧‧突部
650a‧‧‧區域
650b‧‧‧曲面部
650c‧‧‧主面
A-A'‧‧‧線
圖1A係本發明之實施例1之槽部立體圖。
圖1B係本發明之實施例1之油浸變壓器之橫剖視圖。
圖2A係本發明之實施例2之槽部立體圖。
圖2B係本發明之實施例2之油浸變壓器之橫剖視圖。
圖3A係本發明之實施例3之槽部立體圖。
圖3B係本發明之實施例3之油浸變壓器之橫剖視圖。
圖4係本發明之實施例4之油浸變壓器之橫剖視圖。
圖5係顯示先前之油浸變壓器之一例的立體圖。
圖6係顯示安裝於槽之先前之散熱肋條的前視圖。
圖7係顯示先前之散熱肋條之另一例的前視圖。
圖8係顯示油浸變壓器內之油之對流的說明圖。
圖9係顯示小型之油浸變壓器內之油之對流的說明圖。
圖10係圖9之A-A'線之橫剖視圖。
圖11係放大專利文獻1之圖3之突部之圖。
圖12係本發明之實施例6之槽之凹部之放大圖。
圖13係顯示彎折板狀構件之情形之切線之關係、及與本發明之實施例6之槽之凹部之切線之關係的圖。
圖14A係顯示本發明之實施例6之凹部之成形方法的圖。
圖14B係顯示本發明之實施例6之凹部之成形方法的圖。
圖15係顯示本發明之實施例6之槽之凹部周邊之厚度之關係的圖。
圖16係本發明之實施例7之槽之立體圖。
圖17係本發明之實施例8之槽之立體圖。
圖18係本發明之實施例9之槽之立體圖。
圖19係顯示成型為本發明之實施例9之槽之前之板狀構件的圖。
圖20係本發明之實施例10之槽之立體圖。
圖21係本發明之實施例10之槽之壓紋狀之突部之剖視圖。
以下,使用圖式說明本發明之實施例。另,於用以說明實施例之各圖中,對相同之構成要素標註相同之名稱、符號,並省略其重複之說明。
為方便起見,於有必要時,分割成複數個部分或實施形態進行說明,但除特別明示之情形以外,其等並非彼此無關係者,為一方係另一方之一部分或全部之變化例、細節、補充說明等之關係。
又,提及要素之數等(包含個數、數值、量、範圍等)之情形,除特別明示之情形及原理上明確限定於特定之數之情形等以外,並非限定於該特定之數,亦可為特定之數以上或以下。
又,該構成要素(亦包含要素步驟等)除特別明示之情形及認為原理上明確為必須之情形等以外,未必必須。
又,關於構成要素等,於稱為「由A形成」、「自A形成」、「具有A」、「包含A」時,除特別明示僅為該要素之意旨之情形等以外,當然並非排除其以外之要素。同樣地,於以下之實施形態中,提及構成要素等之形狀、位置關係等時,除特別明示之情形及認為原理上明確並非如此之情形等以外,包含實質上與該形狀等近似或類似者等。該情況對上述數值及範圍等亦為相同。
[實施例1]
於圖1A及圖1B,顯示本發明之實施例1之油浸變壓器。圖1A係油浸變壓器之槽之立體圖,圖1B係將於槽內部收納了鐵芯-線圈組裝體之油浸變壓器之橫剖面自上方觀察之圖。圖顯示由U相11、V相12、W相13形成之3相3腳構造之油浸變壓器。
本實施例之槽1如圖1A所示,構成為具備用以安裝蓋之凸緣1c、底板1d、及配設於該底板1d與凸緣1c之間之主體部1e,且藉由該等構件收納組裝了鐵芯與線圈之鐵芯-線圈組裝體8及用以將該組裝體絕緣之絕緣油6。上述主體部1e係藉由壓製加工將片狀之薄板,例如鋼板成形者。
增加散熱面積之先前之槽構造如圖9及圖10所示,於長方體形狀之槽1之內部收納1相以上之線圈7,且於其周圍注滿絕緣油6。且,於槽1之外側遍及整周以一定間隔設置散熱肋條2。因構成線圈7之一次線圈部7a、二次線圈部7b藉由通電成為發熱源,故U相11、V相12、W相13之相間之線圈之接觸部11a、12a於導體部中形成最大溫度。再者,因於相間之線圈之接觸部與槽周圍或散熱肋條之距離6a較大,故散熱性能變低,易形成高溫。又,於圖9所示之減小線圈7與散熱肋條2之間之距離而小型化之油浸變壓器中,不易發生絕緣油6之對流而散熱效果變小。
於本實施例中,如圖1B所示,組裝了鐵芯9與線圈7之鐵芯-線圈組裝體8係於鐵芯9之複數個腳部分別設置有複數個相(U相11、V相12、W相13)之線圈7。且,以設置於線圈7外周之絕緣油6形成一定之層厚之方式,於面向複數個相之線圈7接近之部位11a、12a的槽之面設置凹部1a。凹部1a沿線圈7之軸向延伸,朝向複數個相之線圈接近之部位凹陷。於本實施例中,以沿線圈7之外周面延伸之曲面形成槽1之面,且線圈7之外周面之絕緣油6形成大致一定之層厚。藉此,可確保絕緣性能上之必要距離6b,且將與槽周圍之距離6a減小至絕緣性能上之必要距離6b。絕緣油之熱傳導例如為0.12W/m.K,熱傳導較小,但金屬製之槽之熱傳導例如為80w/m.K,相對較大。藉由使熱傳導性能較低之絕緣油之厚度較薄,減小至熱傳導相對較大之槽之距離,可提高散熱性能。另,於圖中,符號10表示補強板。
根據本實施例,藉由不設置散熱肋條而減小用以絕緣油之對流之距離,可實現大幅度之小型化、輕量化,又,藉由使絕緣油之層較薄,可提高自熱源即線圈之散熱性。又,由於不設置散熱肋條,故不存在因槽之內壓上升而散熱肋條彎曲等之虞。再者,因不存在壓力上升時應力集中之散熱肋條之面接合部,故可確保強度之可靠性。
[實施例2]
於圖2A及圖2B顯示本發明之實施例2之油浸變壓器。圖2A係油浸變壓器之槽之立體圖,圖2B係將於槽內收納了鐵芯-線圈組裝體之油浸變壓器之橫剖面自上方觀察之圖。
如圖所示,於實施例2中,為增加槽周圍之散熱面積,於槽之主體部1e形成複數個凸部(壓紋部)1b。各凸部(壓紋部)1b係於主體部1e之周圍隔 開適當之間隔,以並列排列或格子狀排列等配置。且,各凸部(壓紋部)1b係例如凸出成半球狀形成,凸部之內部與主體部1e之內部連續。
於圖2A中,以較槽之底板1d之最外周位於內側之方式於槽之主體部1e之表面設置連續之凸部(壓紋部)1b,而形成高熱傳遞之散熱面。於圖中,將壓紋部1b設為凸部,但亦可設為凹部。
關於先前之散熱肋條之散熱構造,例如,圖9之A-A'之剖視圖即圖10所示之散熱肋條之熱傳遞率例如於104≦GrH.Pr≦107之情形,由以下之式(1)之理論計算求得。
GrH表示格拉斯霍夫數(GrH=gβ| Tw-Ta |H3/v),Pr表示普朗特數,H表示肋條之高度(m),h表示平均熱傳遞率(E/m2℃),k表示熱傳導率(W/m℃)。
相當於本實施例即圖2B之壓紋部之半球(直徑d)之熱傳遞率例如於0≦GrH.Pr≦107之情形,由以下之式(2)之理論式求得。
如式(1)及式(2)所示,熱傳遞率依存於散熱肋條之高度H或壓紋之直徑d,但於通常之肋條之高度(例如,100mm)與壓紋(例如,40mm)中,壓紋之熱傳遞率更高(例如,高20%)。
又,圖8所示之散熱肋條構造之鰭片效率可藉由以下之式(3)理論性求 得。
散熱肋條之鰭片效率例如為(肋條高度H=100mm,板厚t=2mm)64%。即,顯示散熱肋條之散熱面積其64%作為散熱生效。即,即便增加肋條之高度而擴大散熱面積,亦非全部之增加面積散熱。本實施例之圖2B之壓紋類型之凹凸係不增加肋條之高度而增加散熱面積之方法之一。
根據本實施例,除實施例1之作用效果外,因於槽之主體部形成了凸部或凹部(壓紋部),故亦可擴大散熱面積,可進而提高散熱性。又,藉由形成凸部或凹部(壓紋部),可提高槽之強度。
[實施例3]
於圖3A及圖3B顯示本發明之實施例3之油浸變壓器。圖3A係油浸變壓器之槽部之立體圖,圖3B係將於槽部收納了鐵芯-線圈組裝體之油浸變壓器之橫剖面自上方觀察之圖。
於實施例1或實施例2中,將槽之形狀以自線圈之外周部保持一定距離之方式以曲面形成,但本實施例係以大致沿著線圈之外周之方式,以平面之組合形成者。即,如圖3B所示,於面向複數個相之線圈7接近之部位11a、12a的槽之面,設置剖面為三角形狀之凹部1a。藉此,可確保絕緣性能上之必要距離6b,且將線圈7之外周面與槽之面之距離6a減小至絕緣性能上之必要距離6b。
換言之,對向於線圈之第1面與對向於線圈之第2面之間之第3面為突 出之形狀。本實施例所言之第3面係V字形狀之2面。第1面係對向於接近之部位11a之沿圖3B之橫向延伸之面。又,第2面係對向於接近之部位12a之沿圖3B之橫向延伸之面。
於本實施例中,如圖3B所示,亦可於槽之主體部1e不設置壓紋部而設為平面狀,又,如圖3A所示,亦可於槽之主體部1e設置壓紋部1b。
根據本實施例,因將槽之主體部以平面之組合形成,故變得容易製造。
[實施例4]
於圖4顯示本發明之實施例4之油浸變壓器。圖4係將於槽部收納了鐵芯-線圈組裝體之油浸變壓器之橫剖面自上方觀察之圖。
實施例1或實施例2係將本發明用於3相3腳構造之油浸變壓器者,但本實施例係將本發明用於單相之變壓器者。
於單相之變壓器中,於框狀之鐵芯9之2個腳部分別設置有線圈7。因構成線圈7之一次線圈部7a、二次線圈部7b藉由通電成為發熱源,故中央之2個線圈之接觸部於導體部中成為最大溫度。於本實施例中,如圖所示,以設置於線圈外周之絕緣油形成一定之層厚之方式,於面向鐵芯-線圈組裝體8之2個線圈7接近之部位的槽之面設置凹部1a。
於圖4中,將槽之形狀以沿著線圈之外周之方式以曲面形成,但如圖3B所示,亦可以平面之組合形成。又,於圖4中,於槽之主體部形成壓紋部1b,但亦可與圖1同樣,不設置壓紋部。
根據本實施例,於單相之變壓器中,藉由不設置散熱肋條而減小用以使絕緣油對流之距離,可實現大幅度之小型化、輕量化,又,藉由使絕緣油之層較薄,可提高自熱源即線圈之散熱性。
[實施例5]
本實施例係改良了實施例1~4之油浸變壓器之槽之材質者。一般而言,油浸變壓器之槽以鋼板(例如,SS400、SPCC)形成。於本實施例中,替代鋼板,以高強度鋁材(例如,6000系(Al-Mg-Si系:鋁鎂矽合金)即A16069、A16061)形成油浸變壓器之槽。尤其,高強度之鋁材係具有更大耐力之鋁。高強度鋁材不論熱處理狀態或化學成分,彈性率皆為約70GPa,藉此具有較寬之彈性區域,於高壓循環試驗時可容許更大之應變。因此,耐壓性、耐疲勞、耐腐蝕方面優異,熱傳導率為SS400之4倍,密度為SS400之約1/3,適合於油浸變壓器之槽。
根據本實施例,因使用高強度鋁合金作為油浸變壓器之槽之材料,故可提供強度優異、散熱性能良好、且輕量之油浸變壓器。
[實施例6]
對圖2B所示之槽之凹部1a之詳細構造進行說明。
專利文獻1之設計中,槽1之突部之前端形狀不明,於僅彎折板狀之構件之情形時,可於槽1之外周側形成折痕。於圖11顯示放大專利文獻1之圖3之突部的彎折之板狀構件105、板狀構件105之前端即突部100、於突部之側面部對向於線圈之第1面110與第2面120、及對向於突部100之折痕130。
又,顯示對向於第1面110之第4面140、及對向於第2面之第5面150。折痕130配置於第4面140與第5面150之間。
折痕130於進行了彎折之金屬板加工之情形時,因進行了彎折之部分形成為銳角,故於槽之內壓上升時,容易受到應力。
槽之內壓由於因變壓器之負荷率之變動或與外部氣溫之關係而內壓 反復變動,故於折痕130容易機械性劣化或斷裂或容易產生裂縫。但,專利文獻1未對解決該課題之構造予以考慮。
又,未對下述點予以考慮:於槽內之內壓上升之情形時,因面110與面120被壓出,故應力集中於折痕130。
又,於專利文獻1,揭示槽1與膨脹槽5之間之氮氣6吸收壓力。再者,膨脹槽5與對應於槽1之左側之線圈3、中央之線圈3及右側之線圈3之位置接觸。
認為其理由在於,於槽1之內壓上升時,膨脹槽5於對應於接觸槽1之線圈3之位置被擠壓。因此,認為膨脹槽5及氮氣6為必須構成。認為係用以擠壓圖11之面110與面120之構造。
因此,於專利文獻1中,未對無膨脹槽5及氮氣6之情形之槽1之形狀予以考慮。
對本發明之實施例6使用圖12進行說明。於圖12顯示形成為槽之基底且彎折之板狀構件105a、與第1線圈面對之第1面110a、與第2線圈面對之第2面120a、及連接於上述第1面與上述第2面之第3面130a。第3面130a係對應於圖11之突部130之部分。第3面130a亦簡稱為突部130a。
第3面130a係朝向變壓器之容器側具有凸部之形狀,係自變壓器之容器之外部具有凹部之形狀。又,第3面130a對應於圖1B所示之容器(槽)之凹部1a。所謂容器之凹部,係指自容器之外周觀察較對向於線圈之部分凹陷之部分。
相較於彎折圖11之板狀構件之突部130之曲率,圖12之第3面130a之曲率更大。因即便容器之內壓提高曲率亦較大,故應力難以集中。
又,與第3面130a對向之凹部100a具有曲面部。即,與第1面對向之 第5面140a及與第2面120a對向之第5面150a連接之面為凹部100a之曲面。藉由凹部100a形成為曲面,可防止應力集中於凹部100a之一部分。
使用圖13,對圖11所示之折痕100與圖12之凹部100a之關係進行說明。
顯示第4面140之切線200a,該切線200a係接近折痕100之切線。第4面140之切線存在複數,若將與第4面140相接之點逐漸接近折痕100,則切線逐漸朝向鉛直方向而角度變小。
產生隨著接點接近折痕100而角度增加之點。與該角度即將增加之前之接點對應者為切線200a。
又,顯示第5面150之切線200b,該切線200b係最接近折痕100之切線。隨著第5面150之接點接近折痕100而切線之角度逐漸變大,與角度即將變小之前之接點對應之切線為切線200b。
折痕100因彎折板狀構件,故為第4面140之前端部,又,於第5面之前端部共通。因折痕100為第4面140與第5面150之共通之前端部,故該等切線200a與200b之交點210與折痕100為大致相同之位置。所謂大致相同之位置,係包含板狀構件之彎折時所產生之誤差之概念。
顯示第4面140a之切線200c與第5面150之切線200d。切線200c之接點之位置係,若將第4面140a之接點逐漸接近凹部100a則角度即將自減小變為增加之前之位置。於該位置之切線為200c。
隨著第5面150a之接點接近凹部100a而切線之角度逐漸變大,與角度即將變小之前之接點對應之切線為切線200d。該等切線200c與200d相交之位置為交點210a。
於將板狀構件以折痕100a為中心彎折之情形時,切線200a與切線 200b之交點210係與折痕100a為大致相同之位置。
另一方面,本實施例因於凹部100a具有曲面部,故切線200c與200d之交點210a係配置於較凹部100a之曲面部之表面更靠第3面130a側。交點210a之位置因凹部100a之曲率或長度而不同,位於較凹部100a之表面更靠槽內部側。
又,若交點210a之位置位於較槽厚之中心更靠槽內側,則由於確保了凹部105a之寬度,或凹部105a形成為曲面形狀故而對槽內壓具有耐性,因此較佳。
進而較理想為,若交點210a之位置位於較第3面更靠槽內側,則因確保凹部105a之寬度且具有曲面形狀,故進而容易耐受槽內壓。
藉由如此使交點210a位於槽內部側,不會於凹部100a附加折痕,可防止應力之集中。又,若使凹部100a具有曲率,則因有板狀構件之厚度之部分,故第3面130a之曲率較凹部100a之曲率更大,對於來自槽內側之壓力有效。
接著,對實施例6之凹部之製造方法之一例使用圖14A及圖14B進行說明。將作為槽之材料之板狀構件105a彎折而形成凹部100a之前為圖14A,形成凹部100a之後顯示於圖14B。
於圖14A顯示平坦之板狀構件105a,板狀構件105a載置於治具220。又,於板狀構件105a之上表面,設置有包含具有曲面部之前端240之工具230。藉由工具230向治具220側突出,而彎折板狀構件105a,形成凹部100a。
於圖14B顯示藉由突出前端部240而彎折板狀構件形成凹部100a之情況。藉由適當地推壓工具230,形成具有與前端240之曲面大致相同之曲 面之凹部100a。藉此,可於凹部100a設置曲面,於作為槽利用之情形時,提高耐久性。
又,於彎折板狀構件105a時,自板狀構件105a之第1面110a與第4面140a、及第2面120a與第5面150a向兩側拉伸且彎折即可。該情形時形成拉伸加工,凹部100a更容易作為曲面部形成,第3面130a亦更容易作為曲面部形成。於形成拉伸加工之情形時,產生材料較其他部分薄之部分,但因使曲面部平滑可提高作為槽之性能故而有效。
使用圖15說明該情形之構造。對凹部100a與第3面130a之厚度300a、第3面130a與第2面120a之間及凹部100a與第5面150a之間之區域即藉由拉伸加工變薄之部分之厚度300b、及未實施拉伸加工而厚度未變化之第2面120a與第5面150a之間之厚度300c之關係進行說明。
厚度300b較厚度300a與厚度300c小。藉由利用拉伸加工拉伸厚度300c,而將凹部100a與第3面130a向兩側拉伸,形成平滑之曲面而有助於提高作為槽之耐壓。
又,於拉伸加工時,強烈推壓工具230之前端240,進而可將板狀構件105a自兩側向第3面130a壓出。該情形時,因第3面130a被壓出,故有厚度300a之厚度較厚度300c之厚度更大之情形。該情形時,因應力容易集中之第3面130a與對向之凹部100a之間之厚度較大,故槽之耐壓提高。
又,因與槽內側之面中之第1面110a或第2面120a大致同等或相較於其等而凹部100a更向線圈側突出,故而線圈與槽內側之距離較先前之槽短,故可減少絕緣油之量,因此對環境有益。因絕緣油之量減少,故散熱效果亦提高。
[實施例7]
對應用本實施例6所說明之第3面130a與凹部100a之實施例7使用圖16進行說明。圖16顯示槽外周平坦之油浸變壓器300。於第1線圈與第2線圈之間配置有第3面130a與凹部100a。
第1面110a、第2面120a、第3面130a與線圈外形之距離設為可擔保絕緣性之距離即可。
又,槽(容器)具有面對第1線圈之第1面110a、面對第2線圈之第2面120a、及連接於第1面110a與第2面120a之第3面130a,且第3面130a具有與第1面110a或第2面120a不同形狀之面。
第3面130a具有較第1面110a或第2面120a更朝向容器之內側突出之曲面部。又,曲面部朝向容器中之第1線圈與第2線圈之間突出。
其理由在於,於實施例7之槽表面,雖未設置散熱鰭片,但因線圈與槽內側之距離變小,故散熱特性提高。於槽上未設置散熱鰭片之情形時,可使變壓器整體之大小降低。
[實施例8]
對應用本實施例6所說明之第3面130a與凹部100a之實施例8使用圖17進行說明。圖17顯示散熱鰭片410設置於槽外周之油浸變壓器400。於散熱鰭片410a與散熱鰭片410b之間,即未設置散熱鰭片之區域,配置有第3面130a與凹部100a。
藉此,因相較於實施例7,油浸變壓器之槽接觸外部空氣之面積增大,故散熱效果較高。
[實施例9]
對應用本實施例6所說明之第3面130a與凹部100a之實施例9使用圖18與圖19進行說明。圖18顯示複數個壓紋狀之突部510a設置於槽外周之油 浸變壓器500。又,配置有第3面130a與凹部100a。
圖19顯示成型為槽之前之板狀構件105a。即,由於為彎折板狀構件之前,故未設置第3面130a與凹部100a。以夾入用以設置第三面之區域100b之方式設置壓紋狀之突部520a至520d。另,部分省略板狀構件105a之周向。
壓紋狀之突部520a係較板狀構件105a之主面突出之形狀。以突出之形狀為半球狀者作為代表例圖示。亦可為三角形或六角形形狀,並未限於該等形狀,藉由具有較板狀構件105a突出之部分而增加表面積。
又,壓紋狀之突部520a亦可為自板狀構件105a之主面向槽內側凹陷,即,向槽內部突出之形狀。該情形時,可減少絕緣油之量。又,因未向槽外側突出,故可減小槽。
第2突部520b與第3突部520c之距離較第1突部520a與第2突部520b之距離大。又,第2突部520b與第3突部520c之距離較第3突部530c與第4突部520d之距離大。第1突部520a與第2突部520b之距離較理想為與第3突部530c與第4突部520d之距離大致相同。其理由在於,可設置較多突部。
第1突部520a與第2突部520b之距離、第2突部520b與第3突部520c之距離或第3突部530c與第4突部520d之距離,測定突部之中心彼此之距離即可。又,亦可為較板狀構件105a之主面突出之部分彼此之距離。
可將板狀構件105進行使用圖14A與圖14B說明之成型。藉由以夾入用以設置第3面之區域100b之方式設置壓紋狀之突部520c等而增加表面積,提高散熱效果。
對槽之高度方向之壓紋狀之突部之配置方法進行說明。圖19之板狀構件105a之縱向對應於槽之高度方向。於縱向至少配置有2個以上壓紋狀 之突部520d與520e。藉此,因對槽高度方向增加表面積,故散熱效果變高。
因此,因於槽周向具有2個以上之壓紋狀之突部,於槽高度方向具有2個以上之壓紋狀之突部,故散熱效果較設置了圖17之散熱鰭片410a之槽更高。
又,因相較於未設置壓紋狀之突部之情形,設置了壓紋狀之突部之板狀構件105a之剛性更高,故於成型為槽之情形時,耐壓性能較高。
[實施例10]
對具有實施例9所說明之壓紋狀之突部,且未設置第3面之槽600使用圖20進行說明。
與實施例8相同,於槽之高度方向設置有2個以上之壓紋狀之突部610,於槽之周向設置有2個以上之壓紋狀之突部610。因於用以設置圖19所示之第3面之區域100b亦設置壓紋狀之突部610,故可較實施例8增加表面積,因此散熱特性提高。
對壓紋狀之突部610之細節使用圖21進行說明。圖21顯示將圖20所示之槽600彎折前之板狀構件之剖視圖。槽600之周向即圖21之橫向係部分省略而圖示。
壓紋狀之突部610可藉由壓出之拉伸加工或壓製加工而製造。此時,壓出之區域相較於未壓出金屬之區域,金屬材料變薄。
壓紋狀之突部610之頂點即區域650a較曲面部650b壓出量小。因此,區域650a之厚度較曲面部650b之厚度大。又,板狀構件之主面650c係壓出較少或厚度未因壓出而減少之區域。因此,主面650c之厚度較曲面部650b之厚度大。所謂主面,係指板狀構件之平面部。又,所謂主面,係 指壓紋狀之突部610之加工前之平面部分。即,所謂主面,係指去除突部610之面。
又,主面650c之厚度較區域650a之厚度大之情況較多。其理由在於,區域650a因壓出方法、壓出量而變薄。即便為使壓紋狀之突部610較主面650c更薄之情形,因突部610為半球狀之曲面部,故亦可防止應力集中而提高槽之耐壓。
主面650c為平面部分,但因其厚度較區域650a或曲面部650b之厚度大,故對槽之內壓之上升有效。又,因藉由以將槽600之外側之壓紋狀之突部610與主面650c之邊界形成為曲面之方式進行加工而使應力難以集中,故槽之耐壓提高。不僅槽內側,外側亦可同樣設為曲面。
本發明並非限定於上述之實施形態者,可於不脫離其要旨之範圍內進行各種變更。
另,本發明並非限定於上述之實施形態者,包含各種變化例。例如,上述之實施形態係為容易理解地說明本發明而詳細說明者,未必限定於具備說明之所有構成者。
又,可將某實施形態之構成之一部分置換為其他實施形態之構成,又,亦可於某實施形態之構成添加其他實施形態之構成。又,對各實施形態之構成之一部分,可追加、刪除、置換其他構成。另,圖式所記載之各構件或相對之尺寸係為容易理解地說明本發明而進行簡化、理想化,於安裝上有形成更複雜之形狀之情形。

Claims (16)

  1. 一種變壓器,其具有:第1線圈;第2線圈,其與上述第1線圈相鄰;鐵芯,其被上述第1線圈與上述第2線圈捲繞;及容器,其於上述第1線圈、上述第2線圈及上述鐵芯之周圍注入有絕緣油;且特徵在於:上述容器具有面對上述第1線圈之第1面、面對上述第2線圈之第2面、及連接於上述第1面與上述第2面之第3面;上述第3面係朝向上述第1面與上述第2面之間突出之形狀;上述第3面具有較上述第1面及上述第2面更向上述容器之內側突出之曲面部。
  2. 如請求項1之變壓器,其中上述曲面部朝向上述容器中之上述第1線圈與上述第2線圈之間突出。
  3. 如請求項2之變壓器,其中上述第1面與上述第3面之連接部之切線、與上述第2面與上述第3面之連接部之切線之交點係位於較對向於上述第3面之凹部之表面更靠該第3面側。
  4. 如請求項2之變壓器,其中上述曲面部之前端為曲面形狀。
  5. 如請求項4之變壓器,其中上述前端中之上述容器之外側之面係具有曲率之面。
  6. 如請求項4之變壓器,其中上述前端中之上述容器之內側之曲率小於上述第1面與上述第3面之連接部之曲率。
  7. 如請求項1之變壓器,其中上述第3面之厚度較上述第1面之厚度更小。
  8. 如請求項7之變壓器,其中上述第3面具有朝向上述第1線圈與上述第2線圈之間突出之曲面部;且上述曲面部之厚度較上述第3面中之上述曲面部與上述第1面之間之厚度更大。
  9. 如請求項1之變壓器,其中於上述容器,具有較上述容器之主面更向上述容器外側突出之凸部。
  10. 如請求項9之變壓器,其中上述凸部係大致半球形狀。
  11. 如請求項10之變壓器,其中上述凸部於上述容器之周向以第1凸部、第2凸部、第3凸部、第4凸部之順序設置於上述第3面;以於上述第2凸部與上述第3凸部之間夾入上述前端部曲面部之方式設置;上述第2凸部與上述第4凸部之距離較上述第1凸部與上述第2凸部之距離更大;且上述第2凸部與上述第4凸部之距離較上述第3凸部與上述第4凸部之距離更大。
  12. 如請求項11之變壓器,其中於上述容器之主面方向,於上述第1凸部之高度方向設置有第5凸部。
  13. 一種變壓器,其特徵在於,其係具有注入有絕緣油之容器、及位於上述容器之鐵芯與捲繞於上述鐵芯之線圈者;且上述容器具有與該容器之主面不同形狀之部分;上述不同形狀之部分於上述容器之高度方向設置有2個以上,進而於上述容器之周向設置有2個以上。
  14. 如請求項13之變壓器,其中上述不同形狀之部分係大致半球形狀。
  15. 如請求項14之變壓器,其中上述不同形狀之部分係較上述主面突出或凹陷之部分。
  16. 如請求項15之變壓器,其中上述主面之厚度較上述不同形狀之部分之頂點之厚度更大。
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