CN106816270A - 具有制冷功能的高频变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有制冷功能的高频变压器，属于变压器或电感器的一般零部件的技术领域，包括安装在变压器本体四周的冷却管，冷却管内设置有隔板，将冷却管分为内通道和外通道，隔板上设置有第一开口和第二开口，第一开口处设置有若干连接杆和磁性流体盒，磁性流体盒安装在冷却管内壁内侧上，连接杆安装在冷却管外壁和隔板之间，连接杆上滑动连接有磁铁，冷却管两侧相对设置有第一管道和第二管道，第一管道滑动连接在冷却管上，第一管道外壁的内通道部分安装有旋转叶片，内通道还设置有使旋转叶片单方向旋转的第一挡板，第一管道内壁安装有风扇叶片。本技术方案设计巧妙，容易制作，通过液体吸热和空气对流的方式，对高频变压器实施冷却和散热。

Description

具有制冷功能的高频变压器

技术领域

本发明属于变压器或电感器的一般零部件的技术领域。

背景技术

在电路中，变压器是广泛使用的元件，是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，磁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压。变压器由磁芯和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器在电路中的功能主要有：电压变换、阻抗变换、隔离、稳压等等。高频变压器因为电磁变换快，产生大量热量，若不及时散热，会导致电磁线圈快速老化，影响工作寿命，影响变压器工作。目前市场上的变压器冷却散热效率不明显，不能很好地工作。

发明内容

本发明意在提供具有制冷功能的高频变压器，以解决现有高频变压器产生大量热量的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供了具有制冷功能的高频变压器，包括变压器本体和安装在变压器本体四周的冷却管，所述冷却管内设置有隔板，所述隔板将冷却管分为内通道和外通道，所述隔板上设置有两个用于连通内通道、外通道的第一开口和第二开口，第一开口设置于隔板下部，第二开口设置于隔板上部，所述第一开口处设置有开关装置，所述开关装置包括相对设置的若干连接杆和磁性流体盒，所述磁性流体盒安装在冷却管内壁内侧上，所述连接杆安装在冷却管外壁和隔板之间，所述连接杆上滑动连接有可完全封闭第一开口的磁铁，所述第二开口处设置有第二单向阀和触发第二单向阀开启的重力传感器，所述冷却管的两侧相对设置有第一管道和第二管道，所述第一管道滑动连接在冷却管上，所述第一管道外壁的内通道部分安装有旋转叶片，内通道还设置有使旋转叶片单方向旋转的第一挡板，所述第一管道内壁安装有风扇叶片。

本方案的技术原理及有益效果为：本技术方案提供的高频变压器在初始状态下，向冷却管的内通道注满油，向冷却管的外通道注入油，外通道注入的油刚好不会触发重力传感器，磁性流体盒内放有磁性流体，与磁铁之间相互吸引，使得磁铁将第一开口封闭，第二开口处设置的第二单向阀只能使得外通道的油流向内通道，内通道则无法流出；使用的过程中，随着高频变压器温度的升高，冷却管内通道中的油起到了冷却降温的作用，第一开口位于冷却管的下部，设置于冷却管内壁内侧的磁性流体盒中的磁性流体初始状态下具有磁性，当高频变压器散发的热量达到某一温度时，即达到该磁性流体的居里温度时候（居里温度也称居里点或磁性转变点，是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体从铁磁相转变成顺磁相的相变温度），磁性流体即失去磁性，此时磁铁即失去了磁性流体盒的吸引力，磁铁在受到重力的作用下将竖直向下在连接杆上发生滑动，第一开口处于打开的状态，内通道中的油即从第一开口处流出，使得外通道中的油面上升，内通道与外通道中的油混合后温度降低，使得外通道中油逐步上升，并触发重力传感器，将第二单向阀打开，油即通过第二开口流入内通道中，将内通道再次填满，由于外通道中温度低的油充满内通道时，对磁性流体盒也起到了散热冷却的作用，磁性流体盒中的磁性流体温度降低后，再次恢复磁性，再次对磁铁产生吸引力，使得磁铁在连接杆上发生竖直向上的运动，将第一开口封闭；此外，在第一开口打开时，内通道中的油向外通道流动，会对第一管道外壁设置的旋转叶片产生流动力，带动第一管道发生转动，挡板的设置将内通道的一侧阻挡，对油起到了引流的作用，使得第一管道只能朝一个方向发生转动，第一管道中设置的风扇叶片随着第一管道发生转动，将高频变压器中散发的热量抽出，起到了散热的效果，相对第一管道设置的第二管道与外界连通，使得高频变压器中的空气能够实现对流，进而将高频变压器中的热空气排出，起到散热冷却的效果。

本技术方案有效解决了现有高频变压器产生大量热量的问题，通过内通道中设置的油对高频变压器散发的热量进行吸收和冷却，同时利用磁性流体盒中磁性流体的居里温度作用，实现第一开口的开关，进一步使得内通道、外通道中的油产生流动，将内通道中温度较热的油流动至外通道进行冷却，同时使得外通道中温度较低的油流动至内通道中对高频变压器进行散热，降低磁性流体盒中磁性流体的温度，使其恢复磁性；在内通道、外通道中的油发生流动的过程中，对第一管道外设置的旋转叶片施加流动力，使得第一管道发生转动，使得第一管道中设置的风扇叶片形成抽风机，对高频变压器中的热量抽出，同时相对设置的第二管道让外界温度较低的空气补充进去，起到了空气对流的作用，进一步降低了磁性流体盒中磁性流体和高频变压器的温度。本技术方案设计巧妙，容易制作，通过液体吸热和空气对流的方式，对高频变压器实施冷却和散热。

优选方案一，作为对基础方案的进一步优化，所述第二管道滑动连接在冷却管上，所述第二管道外壁的内通道部分安装有旋转叶片，内通道还设置有使旋转叶片单方向旋转的第二挡板，所述第二管道内壁安装有风扇叶片；第二挡板的设置使得第二管道旋转方向与第一管道相反，即第一管道实现了抽风的作用，而第二管道实现了鼓风的作用，由于第一管道和第二管道之间相对设置，加快了高频变压器中空气的循环，进一步提高了降温散热的效果。

优选方案二，作为对优选方案一的进一步优化，所述冷却管上设置有阀门；阀门的作用是当冷却管中的油挥发完毕时，能够及时通过阀门将冷却管打开，向其中补充油，保持该结构的冷却作用。

优选方案三，作为对优选方案二的进一步优化，所述连接杆的数量为两个；连接杆上滑动连接着磁铁，若只有一个连接杆，磁铁在滑动的过程中可能会发生转动的现象，两个连接杆即能够相对固定磁铁，使得磁铁只能在竖直方向上发生滑动。

优选方案四，作为对优选方案三的进一步优化，所述第一开口处设置有第一单向阀；第一单向阀只能使得内通道的油流向外通道。

优选方案五，作为对优选方案四的进一步优化，所述冷却管为矩形管道结构；矩形结构便于制作，且能够有效达成实现本技术方案的效果。

附图说明

图1为本发明实施例具有制冷功能的高频变压器的结构示意图；

图2为图1中第一管道处的侧视图；

图3为图1中第二管道处的侧视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：变压器本体1、冷却管2、隔板3、内通道4、外通道5、第一开口6、第二开口7、连接杆8、磁性流体盒9、磁铁10、第一单向阀11、第二单向阀12、第一管道13、第二管道14、旋转叶片15、挡板16、风扇叶片17、阀门18、重力传感器19。

实施例基本如图1所示：本发明具有制冷功能的高频变压器，包括变压器本体1和安装在变压器本体1四周的冷却管2，冷却管2为矩形管道结构，冷却管2上设置有阀门18，冷却管2内设置有隔板3，隔板3将冷却管2分为内通道4和外通道5，隔板3上设置有两个用于连通内通道4、外通道5的第一开口6和第二开口7，第一开口6设置于隔板3下部，第二开口7设置于隔板3上部，第一开口6处设置有开关装置，开关装置包括相对设置的两个连接杆8和磁性流体盒9，磁性流体盒9安装在冷却管2内壁内侧上，连接杆8安装在冷却管2外壁和隔板3之间，连接杆8上滑动连接有可完全封闭第一开口6的磁铁10，第一开口6处设置有第一单向阀11，第二开口7处设置有第二单向阀12和触发第二单向阀12开启的重力传感器19，冷却管2的两侧相对设置有第一管道13和第二管道14，第一管道13滑动连接在冷却管2上，第一管道13外壁的内通道4部分安装有旋转叶片15，内通道4还设置有使旋转叶片15单方向旋转的第一挡板16，如图2所示，第一管道13内壁安装有风扇叶片17，第二管道14滑动连接在冷却管2上，第二管道14外壁的内通道4部分安装有旋转叶片15，内通道4还设置有使旋转叶片15单方向旋转的第二挡板16，如图3所示，第二管道14内壁安装有风扇叶片17。

使用时，当高频变压器在初始状态时，向冷却管2的内通道4注满油，向冷却管2的外通道5注入的油刚好不会触发重力传感器19，磁性流体盒9内装放有磁性流体，与磁铁10之间相互吸引，使得磁铁10将第一开口6封闭，第一开口6处设置的第一单向阀11只能使得内通道4的油流向外通道5，第二开口7处设置的第二单向阀12只能使得外通道5的油流向内通道4。

使用的过程中，随着高频变压器温度的升高，冷却管2内通道4中注入的油能够吸附高频变压器散发的热量，起到冷却降温的作用；第一开口6位于冷却管2的下部，设置于冷却管2内壁内侧的磁性流体盒9中的磁性流体初始状态下具有磁性，第一开口6处于闭合的状态，本技术方案中选用居里温度为100℃的磁性流体放入磁性流体盒中，当高频变压器散发的热量达到100℃时，即达到该磁性流体的居里温度时，磁性流体即失去磁性，此时磁铁10即失去了磁性流体盒9的吸引力，磁铁10在受到重力的作用下将竖直向下在连接杆8上发生滑动，两个连接杆8的设置能够有效防止磁铁10在滑动的过程中发生转动与偏移，此时，第一开口6即处于打开的状态；内通道4中的油受到重力的作用，会从第一开口6处流出，使得外通道5中的油液面上升，内通道4与外通道5中的油混合后温度降低，使得外通道5中温度低的油逐步上升，并触发重力传感器19，使得第二开口7处设置的第二单向阀12打开，进而使油再次流入内通道4中，将内通道4再次填满，外通道5中温度低的油充满内通道4时，对磁性流体盒9也起到了散热冷却的作用，磁性流体盒9中的磁性流体温度降低后，再次恢复磁性，再次对磁铁10产生吸引力，磁铁10即在连接杆8上发生竖直向上的运动，将第一开口6再次封闭。

此外，在第一开口6打开时，内通道4中的油向外通道5流动，会对第一管道13外壁设置的旋转叶片15产生流动力，带动第一管道13发生转动，挡板16的设置将内通道4的一侧阻挡，对油起到了引流的作用，使得旋转叶片15朝一个方向转动，进而使得第一管道13朝相同方向转动，第一管道13中设置的风扇叶片17随着第一管道13发生转动，将高频变压器中散发的热量抽出，起到了散热的效果，相对第一管道13设置的第二管道14与外界连通，同样设置了挡板16，引导油的流向，使得第二管道14发生与第一管道13方向相反的转动，向变压器本体1内鼓入外界空气，使得高频变压器中的空气能够循环对流，进而将高频变压器中的热空气排出，起到散热冷却的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.具有制冷功能的高频变压器，包括变压器本体，其特征在于：还包括安装在变压器本体四周的冷却管，所述冷却管内设置有隔板，所述隔板将冷却管分为内通道和外通道，所述隔板上设置有两个用于连通内通道、外通道的第一开口和第二开口，第一开口设置于隔板下部，第二开口设置于隔板上部，所述第一开口处设置有开关装置，所述开关装置包括相对设置的若干连接杆和磁性流体盒，所述磁性流体盒安装在冷却管内壁内侧上，所述连接杆安装在冷却管外壁和隔板之间，所述连接杆上滑动连接有可完全封闭第一开口的磁铁，所述第二开口处设置有第二单向阀和触发第二单向阀开启的重力传感器，所述冷却管的两侧相对设置有第一管道和第二管道，所述第一管道滑动连接在冷却管上，所述第一管道外壁的内通道部分安装有旋转叶片，内通道还设置有使旋转叶片单方向旋转的第一挡板，所述第一管道内壁安装有风扇叶片。

2.根据权利要求1所述的具有制冷功能的高频变压器，其特征在于：所述第二管道滑动连接在冷却管上，所述第二管道外壁的内通道部分安装有旋转叶片，内通道还设置有使旋转叶片单方向旋转的第二挡板，所述第二管道内壁安装有风扇叶片。

3.根据权利要求2所述的具有制冷功能的高频变压器，其特征在于：所述冷却管上设置有阀门。

4.根据权利要求3所述的具有制冷功能的高频变压器，其特征在于：所述连接杆的数量为两个。

5.根据权利要求4所述的具有制冷功能的高频变压器，其特征在于：所述第一开口处设置有第一单向阀。

6.根据权利要求5所述的具有制冷功能的高频变压器，其特征在于：所述冷却管为矩形管道结构。