CN107112122B - 绕组部件的冷却构造 - Google Patents

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Abstract

提供一种通过向线圈的外周面均等地供给冷却风来提高冷却效果的变压器、电抗器等绕组部件的冷却构造。在包括线圈构架(14)和线圈(11，12，13)的电抗器主体(10)上安装整流构件(50A，50B)，该整流构件(50A，50B)具备平板部(51)和整流肋(53a，53b，53c，53d)，该平板部(51)覆盖线圈(11，12，13)的侧面，该整流肋(53a，53b，53c，53d)突出地设置于平板部51的内表面，与线圈(11，12，13)的中心轴平行且与线圈(11，12，13)的外周面的角部隔开间隙地相向。由此，在线圈(11，12，13)的外侧形成沿与其中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第一冷却用风洞(17)，使冷却风通过该冷却用风洞(17)。

Description

绕组部件的冷却构造
技术领域
本发明涉及一种用于对变压器、电抗器等绕组部件进行空气冷却的冷却构造。
背景技术
图5表示专利文献1所记载的内铁型的电抗器，图5的(a)是俯视图，图5的(b)是前视图，图5的(c)是右侧视图。
在这些图中，101是芯构架，在该芯构架的一对腿部卷绕有线圈102、103。另外，以包围线圈102、103的轴向的一部分的方式，配置有由绝缘材料形成的整流构件104。
图6是用于说明该以往技术的冷却作用的俯视图。此外，101a、101b表示形成于芯构架101的磁隙。
在图6中，当高频电流流过线圈102、103时，不仅线圈102、103的温度上升，具有磁隙101a、101b的芯构架101的温度也上升。
在图6所示的构造中，以使整流构件104的轴向端部104a比芯构架101的端部101c突出的方式配置整流构件104。因此，形成沿着端部104a的内表面的冷却风的气流A，该气流A的一部分成为通过线圈102、103与芯构架101的腿部之间的间隙102a、103a的气流B1、B2。
根据以往技术，通过上述的气流A、B1、B2来对线圈102、103和芯构架101进行冷却。
专利文献1：日本特开2013-191623号公报(图2～图4)
发明内容
发明要解决的问题
如图6所示，气流A主要是绕到芯构架101的周围后在整流构件104的内侧向线圈102、103方向流动。因此，在流过线圈102、103与芯构架101之间的冷却风中，气流B1占主要地位，内侧的气流B2少，另外，流过线圈102、103之间的间隙的气流也少。
因而，在以往技术中，难以均等且充分地冷却线圈102、103和芯构架101。
因此，本发明的要解决的问题在于提供一种使线圈周边的冷却风的流路的阻力均等来高效且均等地对线圈和芯构架进行冷却的绕组部件的冷却构造。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，第一发明所涉及的发明涉及一种用于对在芯构架的腿部卷绕线圈而成的变压器、电抗器等绕组部件进行空气冷却的冷却构造。
而且，本发明的特征在于，具备：
绕组部件主体，其具备所述芯构架和所述线圈；以及
整流构件，其具有平板部和整流肋，所述平板部覆盖所述线圈的侧面，所述整流肋突出地设置于所述平板部的内表面，并且，与所述线圈的中心轴平行且与所述线圈的外周面的角部隔开间隙地相向，
其中，通过所述腿部的一部分、所述平板部以及所述整流肋，来在所述线圈的外侧形成沿与所述线圈的中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第一冷却用风洞，使冷却风通过所述第一冷却用风洞。
期望的是，如第二发明所记载的那样，所述整流肋的与线圈的中心轴正交的方向上的截面形状为大致三角形。
另外，也可以是，如第三发明所记载的那样，在线圈的内周面与卷绕有线圈的腿部的外周面之间，形成沿与线圈的中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第二冷却用风洞。
如第四发明所记载的那样，本发明例如能够应用于在芯构架的多个腿部分别卷绕线圈而成的电抗器或变压器等绕组部件。
发明的效果
根据本发明，将具有整流肋的整流构件安装于绕组部件主体来在线圈的周围形成第一冷却用风洞，使冷却风通过该风洞，由此能够高效且均等地对绕组部件整体进行冷却。
由此，冷却风扇等冷却装置的容量较少即可，因此能够使组入了绕组部件的装置整体小型化、低成本化。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的电抗器的分解立体图。
图2是表示图1的组装状态的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式的立体图。
图4是表示本发明的实施方式的局部缺口前视图(图4的(a))、A-A截面图(图4的(b))以及B-B截面图(图4的(c))。
图5是专利文献1所记载的内铁型的电抗器的俯视图(图5的(a))、前视图(图5的(b))以及右侧视图(图5的(c))。
图6是用于说明图5的电抗器的冷却作用的俯视图。
具体实施方式
下面，按照附图来说明本发明的实施方式。该实施方式是将本发明应用于作为绕组部件的外铁型的电抗器的情况，图1是电抗器的分解立体图，图2是表示组装状态的俯视图。
在图1、图2中，10是作为绕组部件主体的外铁型的电抗器主体，具备三个相的线圈11、12、13以及卷绕有这些线圈11、12、13的芯构架14。芯构架14具有分别配置于线圈11、12、13的中心部的三个腿部以及配置于线圈11、13的外侧的两个腿部。
此外，16是用于将线圈11、12、13连接于外部导体(未图示)的输出导体。
另外，50A、50B是以夹着线圈11、12、13的方式从线圈11、12、13的两侧安装的整流构件。这些整流构件50A、50B具备：矩形的平板部51，其覆盖线圈11、12、13的侧面；固定端部52，其形成于平板部51的两侧端；以及整流肋53a、53b、53c、53d，其形成于平板部51的内表面(线圈11、12、13侧的面)。
如图2所示，整流肋53a、53b、53c、53d形成为截面为大致三角形，以与线圈11、12、13的外周面的角部15a、15b、15c、15d之间保持有固定的间隙且与该角部15a、15b、15c、15d相向。这些整流肋53a、53b、53c、53d是与线圈11、12、13的中心轴平行且比线圈11、12、13的轴向长度长的凸状的构件。
此外，包括整流肋53a、53b、53c、53d的整流构件50A、50B分别是整体使用树脂或金属材料来制作为一体的构件。
图3是将电抗器主体10与整流构件50A、50B组合后形成的电抗器的立体图。在此，整流构件50A、50B通过粘接、点焊来安装于电抗器主体10的两侧的腿部14。
另外，图4的(a)是将整流构件50B的平板部51的一部分切掉来进行显示的前视图，图4的(b)是图4的(a)的A-A截面图，图4的(c)是B-B截面图。在此，为了方便而省略了用于显示截面的阴影。
如图4的(b)所示，在线圈11、12、13的相互之间、外侧的腿部14a与线圈11的外周面之间以及外侧的腿部14e与线圈13的外周面之间，保持有作为第一冷却用风洞17(标注了淡墨色的部分)的一部分的间隙。此外，在图4的(b)中，14b、14c、14d是分别卷绕有线圈11、12、13的腿部。
在该实施方式中，如图4的(a)所示，当从电抗器的下方供给由冷却风扇等(未图示)产生的冷却风时，该冷却风的气流通过形成于线圈11、12、13的外周面的冷却用风洞17后流出到输出导体16侧。
在本实施方式中，将具备平板部51和整流肋53a、53b、53c、53d的整流构件50A、50B安装于腿部14a、14e之间来从线圈11、12、13两侧夹着线圈11、12、13。由此，如图4的(b)所示，在线圈11、12、13的外周面形成沿与其中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第一冷却用风洞17。因此，线圈11、12、13的周围的流路的阻力变得大致均等，冷却风平等地通过线圈11、12、13的外周面，因此能够分别从各线圈11、12、13外侧将各线圈11、12、13均等地冷却。
另外，在线圈11、12、13的内周面与腿部14b、14c、14d的外周面之间，也形成沿与线圈11、12、13的中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第二冷却用风洞18，由此能够对线圈11、12、13的内周面和腿部14b、14c、14d的外周面进行冷却。
即，通过第一冷却用风洞17和第二冷却用风洞18，能够从线圈11、12、13内外对线圈11、12、13进行冷却，并且均等地对腿部14a、14b、14c、14d、14e进行冷却。
产业上的可利用性
本发明能够被用作单相或多相、外铁型或内铁型的各种绕组部件的冷却构造，其中，所述绕组部件是如变压器、电抗器那样具备线圈和芯构架的绕组部件。
附图标记说明
10：电抗器主体；11、12、13：线圈；14：芯构架；14a、14b、14c、14d、14e：腿部；15a、15b、15c、15d：角部；16：输出导体；17：第一冷却用风洞；18：第二冷却用风洞；50A、50B：整流构件；51：平板部；52：固定端部；53a、53b、53c、53d：整流肋。

Claims (4)

1.一种绕组部件的冷却构造，用于对在芯构架的腿部卷绕线圈而成的绕组部件进行空气冷却，该冷却构造的特征在于，具备：
绕组部件主体，其具备所述芯构架和所述线圈；以及
整流构件，其具有平板部和整流肋，所述平板部覆盖所述线圈的侧面，所述整流肋突出地设置于所述平板部的内表面，并且与所述线圈的中心轴平行且与所述线圈的外周面的角部隔开间隙地相向，
其中，通过所述腿部的一部分、所述平板部以及所述整流肋，来在所述线圈的外侧形成沿与所述线圈的中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第一冷却用风洞，使冷却风通过所述第一冷却用风洞。
2.根据权利要求1所述的绕组部件的冷却构造，其特征在于，
所述整流肋的与所述线圈的中心轴正交的方向上的截面形状为三角形。
3.根据权利要求1或2所述的绕组部件的冷却构造，其特征在于，
在所述线圈的内周面与卷绕有所述线圈的所述腿部的外周面之间，形成有沿与所述线圈的中心轴正交的方向具有大致均等的距离的第二冷却用风洞。
4.根据权利要求1或2所述的绕组部件的冷却构造，其特征在于，
所述绕组部件是在所述芯构架的多个腿部分别卷绕所述线圈而成的电抗器或变压器。
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