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技術 静止誘導機器

出願人 東芝産業機器システム株式会社
発明者 後藤博霜村英二塩田広伊藤圭史
出願日 2016年9月27日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-188118
公開日 2018年4月5日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2018-056226
状態 特許登録済
技術分野 変成器又はリアクトル一般 一般用変成器のコイル 一般用変成器の冷却
主要キーワード 分割導体 導体ユニット 高周波変圧器 小判形状 四角環状 高圧導体 有効断面積 低圧巻線
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
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図面 (5)

課題

高圧導体および低圧導体昇温を抑えること。

解決手段

実施例の静止誘導機器は、脚部を有する鉄心本体と、鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されたものであって電流が互いに逆方向に流される高圧導体および低圧導体を備えたものであり、高圧導体および低圧導体のそれぞれは両者間の配列方向に対して交差する交差方向に並ぶ複数の分割導体から構成されている。

概要

背景

静止誘導機器には高圧導体および低圧導体を備えたものがある。これら高圧導体および低圧導体は電流が互いに逆方向に流されるものであり、鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されている。

概要

高圧導体および低圧導体の昇温を抑えること。実施例の静止誘導機器は、脚部を有する鉄心本体と、鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されたものであって電流が互いに逆方向に流される高圧導体および低圧導体を備えたものであり、高圧導体および低圧導体のそれぞれは両者間の配列方向に対して交差する交差方向に並ぶ複数の分割導体から構成されている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

脚部を有する鉄心本体と、前記鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されたものであって、電流が互いに逆方向に流される高圧導体および低圧導体を備え、前記高圧導体および前記低圧導体のそれぞれは、前記高圧導体および前記低圧導体間の配列方向に対して交差する交差方向に並ぶ複数の分割導体から構成されていることを特徴とする静止誘導機器

請求項2

前記高圧導体および前記低圧導体のそれぞれは、前記各分割導体として前記交差方向の長さが前記配列方向に比べて大きな断面扁平形状のものが用いられていることを特徴とする請求項1に記載の静止誘導機器。

請求項3

前記高圧導体および前記低圧導体のそれぞれは、前記各分割導体として冷却用液体流通可能な中空状のものが用いられていることを特徴とする請求項1または2に記載の静止誘導機器。

技術分野

0001

実施例は静止誘導機器に関する。

背景技術

0002

静止誘導機器には高圧導体および低圧導体を備えたものがある。これら高圧導体および低圧導体は電流が互いに逆方向に流されるものであり、鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されている。

先行技術

0003

特開2007−294536号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記従来の静止誘導機器の場合には高圧導体に流れる電流によって生成される磁界が低圧導体の電流分布に影響を与え、低圧導体に流れる電流によって生成される磁界が高圧導体の電流分布に影響を与えるので、高圧導体のうち低圧導体側に電流が集中し、低圧導体のうちの高圧導体側に電流が集中する。従って、高圧導体および低圧導体のそれぞれの有効断面積が小さいので、高圧導体および低圧導体のそれぞれが局部的に高く昇温することがある。

課題を解決するための手段

0005

実施例の静止誘導機器は、脚部を有する鉄心本体と、前記鉄心本体の脚部の外周部に脚部に沿って交互に配列されたものであって電流が互いに逆方向に流される高圧導体および低圧導体を備えたものであり、前記高圧導体および前記低圧導体のそれぞれは前記高圧導体および前記低圧導体間の配列方向に対して交差する交差方向に並ぶ複数の分割導体から構成されている。

図面の簡単な説明

0006

実施例1を示す図(高周波変圧器外観を示す図)
高圧導体および低圧導体を示す断面図
高圧導体および低圧導体の電流分布を説明するための断面図
実施例2を示す図(図2相当図)

実施例

0007

(実施例1)
図1の鉄心本体1は高周波変圧器の鉄心として使用されるものである。この鉄心本体1は角形巻鉄心からなるものであり、2つの脚部2および2つの継鉄部3を有している。両脚部2のそれぞれは継鉄部3に比べて長尺なものであり、互いに対向する直状をなしている。両継鉄部3のそれぞれは脚部2に比べて短尺なものであり、両脚部2間を接続している。

0008

鉄心本体1には、図1に示すように、高圧巻線4が装着されている。この高圧巻線4は2つの高圧導体ユニット5を有するものであり、両高圧導体ユニット5間はジョイント6を介して電気的に接続されている。これら両高圧導体ユニット5のそれぞれは複数の高圧導体7を有している。一方の高圧導体ユニット5の複数の高圧導体7は一方の脚部2の長手方向に沿って互いに隙間を介して配列されたものであり、ジョイント8を介して互いに電気的に接続されている。他方の高圧導体ユニット5の複数の高圧導体7は他方の脚部2の長手方向に沿って互いに隙間を介して配列されたものであり、ジョイント8を介して互いに電気的に接続されている。以下、高圧導体7について説明する。

0009

高圧導体7は、図2に示すように、内周側導体9および外周側導体10に分割されたものである。内周側導体9は鉄心本体1の脚部2を取囲む四角環状をなすものであり、外周側導体10は内周側導体9を取囲む四角環状をなしている。この外周側導体10は内周側導体9の外周面接合されたものであり、内周側導体9および外周側導体10間は脚部2の長手方向に対して直交する直交方向に配列されている。この直交方向は交差方向に相当し、長手方向は配列方向に相当する。

0010

内周側導体9および外周側導体10のそれぞれは、図2に示すように、断面円形中空金属パイプからなるものであり、内周側導体9内および外周側導体10内のそれぞれには冷却水が流される。これら内周側導体9および外周側導体10のそれぞれは分割導体に相当し、冷却水は冷却用液体に相当する。

0011

鉄心本体1には、図1に示すように、低圧巻線11が装着されている。この低圧巻線11は2つの低圧導体ユニット12を有するものであり、両低圧導体ユニット12間はジョイント13を介して電気的に接続されている。これら両低圧導体ユニット12のそれぞれは複数の低圧導体14を有している。一方の低圧導体ユニット12の複数の低圧導体14間はジョイント15を介して互いに電気的に接続されたものであり、他方の低圧導体ユニット12の複数の低圧導体14間もジョイント15を介して互いに電気的に接続されている。以下、低圧導体14について説明する。

0012

低圧導体14は、図1に示すように、脚部2の長手方向に沿って隣接する高圧導体7間に介在されたものであり、両脚部2のそれぞれには高圧導体7および低圧導体14が長手方向に沿って交互に配置されている。この低圧導体14は、図2に示すように、内周側導体16および外周側導体17に分割されたものである。内周側導体16は脚部2を取囲む四角環状をなすものであり、外周側導体17は内周側導体16を取囲む四角環状をなしている。この外周側導体17は内周側導体16の外周面に接合されたものであり、内周側導体16および外周側導体17間は脚部2の直交方向に配列されている。

0013

内周側導体16および外周側導体17のそれぞれは、図2に示すように、断面円形の中空な金属パイプからなるものであり、内周側導体16内および外周側導体17内のそれぞれには冷却水が流される。これら内周側導体16および外周側導体17のそれぞれは分割導体に相当する。

0014

高圧導体7および低圧導体14は電流が互いに逆方向に流されるものであり、鉄心本体1の脚部2の長手方向に沿って交互に配置されている。この高圧導体7に流れる電流が生成する磁界は低圧導体14の電流分布に影響を与え、低圧導体14に流れる電流が生成する磁界は高圧導体7の電流分布に影響を与える。

0015

図3は高圧導体7および低圧導体14のそれぞれの電流分布である。ここで高圧導体7の内周側導体9および外周側導体10のそれぞれには低圧導体14側の一部に電流が集中し、低圧導体14の内周側導体16および外周側導体17のそれぞれには高圧導体7側の一部に電流が集中する。

0016

上記実施例1によれば次の効果を奏する。
高圧導体7を内周側導体9および外周側導体10に分割し、低圧導体14を内周側導体16および外周側導体17に分割した。従って、高圧導体7および低圧導体14のそれぞれとして「(内周側導体の断面積)+(外周側導体の断面積)」の断面積の導体を使用する場合に比べて高圧導体7および低圧導体14のそれぞれの有効断面積が増えるので、高圧導体7および低圧導体14のそれぞれが局部的に高く昇温することが抑えられる。

0017

高圧導体7の内周側導体9および外周側導体10のそれぞれとして中空な金属パイプを用い、低圧導体14の内周側導体16および外周側導体17のそれぞれとして中空な金属パイプを用いた。従って、内周側導体9内と外周側導体10内と内周側導体16内と外周側導体17内のそれぞれに冷却水を流すことができるので、高圧導体7および低圧導体14のそれぞれの昇温が一層抑えられる。しかも、内周側導体9〜外周側導体17のうち電流が流れ難い中央部を利用して冷却水が流されるので、冷却水の流通路を確保する影響で内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれの有効断面積が大きく減ることが防止される。
(実施例2)
高圧導体7には、図4に示すように、各内周側導体9および各外周側導体10のそれぞれとして断面扁平形状の金属パイプが使用され、低圧導体14には各内周側導体16および各外周側導体17のそれぞれとして断面扁平形状の金属パイプが使用されている。符号W1は内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれの脚部2の直交方向に沿う長さ寸法であり、符号W2は脚部2の長手方向に沿う長さ寸法であり、長さ寸法W1は長さ寸法W2の4倍以上(W1≧4×W2)に設定されている。即ち、内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれは小判形状をなすものであり、冷却水が流通可能な中空状をなしている。

0018

上記実施例2によれば次の効果を奏する。
内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれを断面扁平形状に設定した。従って、内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれとして断面円形の導体を使用する場合に比べて内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれの有効断面積が増えるので、高圧導体7および低圧導体14のそれぞれの局部的な昇温が一層抑えられる。しかも、内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれとして断面円形の導体を使用する場合に比べて高圧導体ユニット5および低圧導体ユニット12のそれぞれの高さを小さくすることができる。

0019

上記実施例2においては、内周側導体9と外周側導体10と内周側導体16と外周側導体17のそれぞれとして「W1<4×W2」の断面扁平な金属パイプを用いても良い。
上記実施例1および2においては、内周側導体9〜外周側導体17のそれぞれとして中実な導体を用いても良い。

0020

上記実施例1および2においては、内周側導体9内〜外周側導体17内のそれぞれに水とは異なる冷却用の液体を流しても良い。
上記実施例1および2においては、内周側導体9内〜外周側導体17内のそれぞれを3以上の分割導体に分割しても良い。

0021

上記実施例1および2においては、本発明を高周波変圧器とは異なる静止誘導機器に適用しても良い。
以上、本発明の実施例を説明したが、この実施例は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は発明の範囲や要旨に含まれると共に特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0022

1は鉄心本体、2は脚部、7は高圧導体、9は内周側導体(分割導体)、10は外周側導体(分割導体)、14は低圧導体、16は内周側導体(分割導体)、17は外周側導体(分割導体)である。

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