CN107808739B - 一种带有高效散热功能的变压器防护箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有高效散热功能的变压器防护箱，包括矩形底座,所述矩形底座上表面设有外层防护箱体，所述外层防护箱体上表面加工有一号矩形开口，所述外层防护箱体内下表面设有支撑框架，所述支撑框架上表面设有内层散热箱体，所述内层散热箱体上表面加工有二号矩形开口，所述内层散热箱体下表面加工有三号矩形开口，所述三号矩形开口内嵌装有一号通风网，所述内层散热箱体内下表面设有条形放射状支撑框，所述内层散热箱体前后左右四个侧表面上均加工有四号矩形开口。本发明的有益效果是，通过支撑组件将变压器与通风窗口进行隔离，使装置在通风散热时空气流通效果更好，散热效果更佳。
Description
技术领域
本发明涉及变压器领域，特别是一种带有高效散热功能的变压器防护箱。
背景技术
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。由于变压器在工作过程中其内部的电子元件会散发出大量的热量，一旦这些热量在变压器箱内不能够及时排除，将会严重影响变压器的使用寿命和变压器的正常工作。因为一般的变压器在使用过程中都要用到散热性能好的防护箱。
在现有的技术中，申请号：201520905766.4，名称为一种变压器箱的专利中，其变压器箱结构简单，散热效果更好。
然而在上述的专利中，其变压器的散热窗的一部分将紧贴变压器的侧面，影响到空气流通，这将直接影响到散热效果。为了对此进行改善，使防护箱在对变压器进行散热处理时能够更好的使空气进行流通，达到更好的散热效果，设计一种带有高效散热功能的变压器防护箱是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种带有高效散热功能的变压器防护箱。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种带有高效散热功能的变压器防护箱，包括矩形底座,所述矩形底座上表面设有外层防护箱体，所述外层防护箱体上表面加工有一号矩形开口，所述外层防护箱体内下表面设有支撑框架，所述支撑框架上表面设有内层散热箱体，所述内层散热箱体上表面加工有二号矩形开口，所述内层散热箱体下表面加工有三号矩形开口，所述三号矩形开口内嵌装有一号通风网，所述内层散热箱体内下表面设有条形放射状支撑框，所述内层散热箱体前后左右四个侧表面上均加工有四号矩形开口，所述内层散热箱体内前后左右四个侧表面上均设有四号矩形开口相匹配的竖置条形支撑框，所述外层防护箱体侧表面下端加工有一号圆形开口，所述内层散热箱体下表面设有与三号矩形开口相匹配的锥形罩，所述锥形罩下端连通有与一号圆形开口相连通的通风管道，所述锥形罩侧表面上设有负压风机，所述外层防护箱体前后左右四个侧表面上均加工有五号矩形开口，每个所述五号矩形开口内均嵌装有二号通风网，所述内层散热箱体内侧表面上设有温度传感器，所述外层防护箱体侧表面上设有制冷片，所述内层散热箱体外侧表面设有微型控制器和市电接口。
所述市电接口的输出端通过导线与微型控制器的输入端进行连接，所述微型控制器的输出端通过导线分别与负压风机、温度传感器和制冷片的输入端进行连接。
所述内层散热箱体上表面设有与二号矩形开口相匹配的矩形扣盖。
所述外层防护箱体上表面设有人字形顶盖。
所述温度传感器的型号为TS105，所述微型控制器的型号为sc200。
利用本发明的技术方案制作的一种带有高效散热功能的变压器防护箱，通过支撑组件将变压器与通风窗口进行隔离，使装置在通风散热时空气流通效果更好，散热效果更佳，此外本发明借助雨水与风冷制冷片的制冷结合实现高效水/风冷双重系统，使得制冷片作为风冷源和水冷的辅助冷却源，大大提高散热能效比，此外雨水接收孔还能作为散热孔使用，同时还能消除传统散热结构中散热孔在下雨天会导致漏水带来的电气火灾隐患。
附图说明
图1是本发明所述一种带有高效散热功能的变压器防护箱的结构示意图；
图2是本发明所述一种带有高效散热功能的变压器防护箱的条形放射状支撑框俯视图；
图中，1、矩形底座；2、外层防护箱体；3、一号矩形开口；4、支撑框架；5、内层散热箱体；6、二号矩形开口；7、三号矩形开口；8、一号通风网；9、条形放射状支撑框；10、四号矩形开口；11、竖置条形支撑框；12、一号圆形开口；13、锥形罩；14、通风管道；15、负压风机；16、五号矩形开口；17、二号通风网；18、温度传感器；19、制冷片；20、微型控制器；21、市电接口；22、矩形扣盖；23、人字形顶盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2所示，一种带有高效散热功能的变压器防护箱，包括矩形底座1,所述矩形底座1上表面设有外层防护箱体2，所述外层防护箱体2上表面加工有一号矩形开口3，所述外层防护箱体2内下表面设有支撑框架4，所述支撑框架4上表面设有内层散热箱体5，所述内层散热箱体5上表面加工有二号矩形开口6，所述内层散热箱体5下表面加工有三号矩形开口7，所述三号矩形开口7内嵌装有一号通风网8，所述内层散热箱体5内下表面设有条形放射状支撑框9，所述内层散热箱体5前后左右四个侧表面上均加工有四号矩形开口10，所述内层散热箱体5内前后左右四个侧表面上均设有四号矩形开口10相匹配的竖置条形支撑框11，所述外层防护箱体2侧表面下端加工有一号圆形开口12，所述内层散热箱体5下表面设有与三号矩形开口7相匹配的锥形罩13，所述锥形罩13下端连通有与一号圆形开口12相连通的通风管道14，所述锥形罩13侧表面上设有负压风机15，所述外层防护箱体2前后左右四个侧表面上均加工有五号矩形开口16，每个所述五号矩形开口16内均嵌装有二号通风网17，所述内层散热箱体5内侧表面上设有温度传感器18，所述外层防护箱体2侧表面上设有制冷片19，所述内层散热箱体5外侧表面设有微型控制器20和市电接口21；所述市电接口21的输出端通过导线与微型控制器20的输入端进行连接，所述微型控制器20的输出端通过导线分别与负压风机15、温度传感器18和制冷片19的输入端进行连接；所述内层散热箱体5上表面设有与二号矩形开口6相匹配的矩形扣盖22；所述外层防护箱体2上表面设有人字形顶盖23；所述温度传感器18的型号为TS105，所述微型控制器20的型号为sc200。
此外，由于热气流动方向为反重力方向，为了加强散热效果，在人字形顶盖23上设置有多个均匀布置的带有电动开关阀的储水散热两用孔，在晴天时，电动开关阀收缩，热气直接通过孔散发出去，下雨天，电动开关阀伸出，使孔变为盲孔，作为水冷散热系统的水源用于积蓄雨水。具体的水冷散热系统结构为：在一号矩形开口和二号矩形开口处分别设置具有相同结构的矩形散热盖板和矩形扣盖22以作为上下两层水冷散热结构，矩形散热盖板和矩形扣盖22内设置米字型形一体焊接的八条铝制圆柱状空心管，其中八条空心管通过米字型的交叉点贯通，并将矩形散热盖板与矩形扣盖(22)上的八条空心管的端部通过软管一一对应连接，其中下层的矩形扣盖(22)通过米字型的交叉点的软管连接到储水箱，该结构使得雨天时孔内积蓄的雨水依次通过矩形散热盖板和矩形扣盖汇聚到储水箱中，在晴天需要散热时，通过抽水泵将储水箱中的水循环输送到矩形散热盖板和矩形扣盖的钢管中，水流在两层水冷系统的铝制空心圆管中流动的同时带走下部变压器散发的热量，此外为了最大化利用制冷片的制冷效果，将储水箱流经上层矩形散热盖板的铝制圆管紧贴于制冷片，使得循环水的热量能够及时得到吸收，并被风机抽走。在矩形散热盖板与矩形扣盖(22)上还设置有矩形滤网，可以过滤在晴天散热时，人字形顶盖上的孔打开后掉入的杂物，防止火灾发生。
进一步地，为了加强散热效果，在矩形散热盖板与矩形扣盖(22)安装时错开一定角度，使得上下两层的两个米字型相互错开，形成重力方向的十六等分状，以进一步加强吸热效果。
此外，进一步地，作为支撑变压器的放射状支撑框(9)可以采用与矩形散热盖板与矩形扣盖相同的散热结构，以作为第三层水冷系统连接到水冷循环系统中，以进一步加强水冷散热效果。此外三层散热系统结构相同，便于制造安装。
实际使用中，在平时可以直接利用内外层散热箱的散热孔以及人字形顶盖的孔直接散热，在气温较高时，可以开启风冷系统，或者风冷系统和水冷系统同时开启，达到最大化散热能效比。
本实施方案的特点为，将变压器放入内层散热箱体5内后条形放射状支撑框9起到支撑变压器的作用。随后温度传感器18时刻探测内层散热箱体5内的温度，并在温度过高的时候，控制制冷片19启动并进行制冷，同时负压风机15启动，并使锥形罩13内产生负压，此时外部空气自五号矩形开口16透过二号通风网17加速流通到外层防护箱体2内，并带动制冷片19制造的冷气流透过四号矩形开口10流入内层散热箱体5内，再经过竖置条形支撑框11的引导使风流向下流动，在冷气流向下流动的过程中使变压器降温，此时因为变压器被条形放射状支撑框9支撑，气流将顺着条形放射状支撑框9，透过三号矩形开口7和一号通风网8流入锥形罩13，在负压风机15的动力下交换过热量的气流顺着通风管道14自一号圆形开口12排出外层防护箱体2，通过支撑组件将变压器与通风窗口进行隔离，使装置在通风散热时空气流通效果更好，散热效果更佳。
在本实施方案中，首先利用市电接口21接通电源。其中市电接口21的输出端通过导线与型号为sc200的微型控制器20的输入端进行连接，微型控制器20的输出端通过导线分别与负压风机15、型号为TS105的温度传感器18和制冷片19的输入端进行连接。本领域人员通过微型控制器20编程后，完全可控制各个电器件的工作顺序，具体工作原理如下：在使用装置的过程中，首先取下人字形顶盖23并打开矩形扣盖22，自一号矩形开口3和二号矩形开口6将变压器放入外层防护箱体2内的内层散热箱体5内。将变压器放入内层散热箱体5内后条形放射状支撑框9起到支撑变压器的作用。随后温度传感器18时刻探测内层散热箱体5内的温度，并在温度过高的时候，控制制冷片19启动并进行制冷，同时负压风机15启动，并使锥形罩13内产生负压，此时外部空气自五号矩形开口16透过二号通风网17加速流通到外层防护箱体2内，并带动制冷片19制造的冷气流透过四号矩形开口10流入内层散热箱体5内，再经过竖置条形支撑框11的引导使风流向下流动，在冷气流向下流动的过程中使变压器降温，此时因为变压器被条形放射状支撑框9支撑，气流将顺着条形放射状支撑框9，透过三号矩形开口7和一号通风网8流入锥形罩13，在负压风机15的动力下交换过热量的气流顺着通风管道14自一号圆形开口12排出外层防护箱体2。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种带有高效散热功能的变压器防护箱，包括矩形底座(1),其特征在于，所述矩形底座(1)上表面设有外层防护箱体(2)，所述外层防护箱体(2)上表面加工有一号矩形开口(3)，所述外层防护箱体(2)内下表面设有支撑框架(4)，所述支撑框架(4)上表面设有内层散热箱体(5)，所述内层散热箱体(5)上表面加工有二号矩形开口(6)，所述内层散热箱体(5)下表面加工有三号矩形开口(7)，所述三号矩形开口(7)内嵌装有一号通风网(8)，所述内层散热箱体(5)内下表面设有条形放射状支撑框(9)，所述内层散热箱体(5)前后左右四个侧表面上均加工有四号矩形开口(10)，所述内层散热箱体(5)内前后左右四个侧表面上均设有与四号矩形开口(10)相匹配的竖置条形支撑框(11)，所述外层防护箱体(2)侧表面下端加工有一号圆形开口(12)，所述内层散热箱体(5)下表面设有与三号矩形开口(7)相匹配的锥形罩(13)，所述锥形罩(13)下端连通有与一号圆形开口(12)相连通的通风管道(14)，所述锥形罩(13)侧表面上设有负压风机(15)，所述外层防护箱体(2)前后左右四个侧表面上均加工有五号矩形开口(16)，每个所述五号矩形开口(16)内均嵌装有二号通风网(17)，所述内层散热箱体(5)内侧表面上设有温度传感器(18)，所述外层防护箱体(2)内侧表面上设有制冷片(19)，所述内层散热箱体(5)外侧表面设有微型控制器(20)和市电接口(21)；所述外层防护箱体(2)上表面设有人字形顶盖(23)；所述内层散热箱体(5)上表面设有与二号矩形开口(6)相匹配的矩形扣盖(22)；所述矩形扣盖(22)盖体中间设置有矩形滤网，在该滤网上设置有米字型一体焊接的八条铝制圆柱状空心管，其中八条空心管通过米字型的交叉点贯通；外层防护箱体的一号矩形开口(3)还设置有与矩形扣盖(22)相同结构的矩形散热盖板，所述散热盖板位于矩形扣盖(22)和人字形顶盖(23)中间，矩形散热盖板与矩形扣盖(22)上的八条空心管的端部通过软管一一对应连接，在顶盖(23)上还设置有均匀布置的8个凸起的储水散热两用孔，该孔底部设置有电动开关阀，该孔侧部设置有连接到矩形散热盖板内米字型交叉点处三通阀第一入口的输水软管接口，矩形扣盖(22)上的米字型交叉点通过出水软管连接到储水箱的入口，储水箱的出口处连接有抽水泵，抽水泵通过出水铝管连接到所述三通阀的第二入口，其中出水铝管紧贴制冷片。
2.根据权利要求1所述的一种带有高效散热功能的变压器防护箱，其特征在于，所述市电接口(21)的输出端通过导线与微型控制器(20)的输入端进行连接，所述微型控制器(20)的输出端通过导线分别与负压风机(15)、温度传感器(18)和制冷片(19)的输入端进行连接。
3.根据权利要求2所述的一种带有高效散热功能的变压器防护箱，其特征在于，沿着支撑框(9)的放射状结构上设置有连接到储水箱的多条可循环输水的散热铝制圆柱状空心管。
4.根据权利要求1所述的一种带有高效散热功能的变压器防护箱，其特征在于，所述温度传感器(18)的型号为TS105，所述微型控制器(20)的型号为sc200。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20181016 Address after: 211812 Yongning Town Industrial Zone, Pukou District, Nanjing, Jiangsu Applicant after: NANJING BOLU ELECTRIC Co.,Ltd. Address before: 450003 west 7, 26 building, Jinshui garden, weft four road, Jinshui District, Zhengzhou, Henan. Applicant before: Chen Zhijun |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Transformer protection box having efficient heat dissipation function Effective date of registration: 20200421 Granted publication date: 20181127 Pledgee: Bank of Nanjing Jiangbei District branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: NANJING BOLU ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001637 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20211230 Granted publication date: 20181127 Pledgee: Bank of Nanjing Jiangbei District branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: NANJING BOLU ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001637 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Transformer Protection Box with Efficient Heat Dissipation Function Effective date of registration: 20230615 Granted publication date: 20181127 Pledgee: Bank of Nanjing Jiangbei District branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: NANJING BOLU ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023320000326 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |