CN108305782B - 一种电容器的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统电容器技术领域，具体为一种电容器的散热装置，包括外壳、内芯以及散热机构，内芯设置在外壳里面，所述外壳包括底板和侧板，所述底板内设有空腔，所述空腔至少一侧设有开口，在空腔内固定设置有囊体，所述囊体内设有水银，所述囊体对着空腔开口的位置处固定连接有散热片，所述侧板的上部设有贯穿外壳的通孔；所述散热机构包括滚球和挡块，所述滚球的下部固定连接在散热片上，滚球上铰接有弹性的拉杆，拉杆的上端连接在所述挡块的下端，挡块的上端铰接在外壳上，所述挡块位于通孔处。本发明的电容器散热装置，可对电容器的下端以及上部进行自动的散热，无需人为控制，且结构简单，体积小。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统电容器技术领域，具体为一种电容器的散热装置。
背景技术
电容器是一种常用的电力设施，主要用于提高供电系统的功率因素，由于电网电流较大，电容器容易发热，因此需要考虑电容器的散热效果。
为了解决上述问题，现有技术CN105428061公开了一种电力补偿电容器的散热结构，包括外壳，在外壳内纵向安置有多个电容器元件，在电容器元件的外部包裹绝缘纸，在绝缘纸与外壳之间填充石蜡，电容器元件通过导线与电极连接片连接，电极连接片通过铆钉固接在插针盘的底面上，在插针盘的上表面焊接有电极插针，在绝缘纸的中部外侧套装一个由导热高分子聚合物材料制成的导热圆筒，在导热圆筒的中部外侧，沿四周一体制有四根导热梁，在每根导热梁的外端均一体制有紧贴壳体内壁的弧状导热片。该发明采用导热圆筒吸附电容器元件的热量，然后再通过导热梁及弧状导热片将热量传递到电容器的壳体上，来提高电容器的散热性能，该发明只是将电容器产生的热量进行吸附，然后进行传递，但最后该电容器的外壳温度也随之升高，有可能损坏电容器的外壳，同时也存在弧形导热片把外壳的热量吸附后传递到电容器元件上，进而又使得电容器的温度升高。
发明内容
本发明意在提供一种可自动实现散热效果的一种电容器散热装置。
本发明提供基础方案是：一种电容器的散热装置，包括外壳、内芯以及散热机构，内芯设置在外壳里面，所述外壳包括底板和侧板，所述底板内设有空腔，所述空腔至少一侧设有开口，在空腔内固定设置有囊体，所述囊体内设有水银，所述囊体对着空腔开口的位置处固定连接有散热片，所述侧板的上部设有贯穿外壳的通孔；所述散热机构包括滚球和挡块，所述滚球的下部固定连接在散热片上，滚球上铰接有弹性的拉杆，拉杆的上端连接在所述挡块的下端，挡块的上端铰接在外壳上，所述挡块位于通孔处。
本方案的基本原理是：该电容器在未工作时，或者工作时间较短时，由于内部温度较低，所述囊体内的水银保持较小的体积，从而使囊体保持在收缩的状态下，则散热片的一部分跟随着囊体设置在外壳底端的空腔里，同时也使电容器保持体积较小；
当电容器在高负荷工作时，内芯的温度升高，使囊体内的水银温度升高，体积膨胀，从而使囊体膨胀，囊体膨胀后向四周伸展，从而带动四周的散热片相互远离，从空腔里的开口处伸展出来，形成一个散热器的结构，以获得优良的散热效果；
同时在散热片上方固定连有滚球，在散热片向外壳外侧推出去时，带动滚球向外侧移动，滚球移动带动拉杆摆动，则拉杆将挡块的下端向外侧摆动，使通孔打开，从而使内芯的上端从外壳的通孔处散热，以获得内芯上部分的散热效果。
与现有技术相比，本方案的优点在于：
1.在常温下，内芯温度较低时，整个电容器装置的体积较小，便于运输储运。
2.利用水银的热膨胀原理，当温度升高时，设置在囊体的水银膨胀，带动囊体膨胀从而推动散热片打开，给电容器的下部散热。
3.散热片打开时，散热片带动滚球移动，从而使外壳上的通孔打开，同时给电容器的上部也进行散热，此过程可自行实现无需人为操作。
进一步，所述囊体表面涂有导热绝缘层。
在囊体表面涂有导热绝缘层，可将内芯里的温度传递到囊体上，使水银感知到内芯的温度升高，从而使囊体膨胀，推动四周的散热片，使四周的散热片向外伸展，以获得优良的散热效果。
进一步，所述空腔的四侧设有开口，所述囊体对着开口的位置四侧均固定连接有散热片，囊体的每一侧沿纵向上均设有三层散热片，且由上至下依次为第一散热片、第二散热片以及第三散热片。
设置多层散热片，增大散热表面积，使其散热更加充分，有利于散热的效果。
进一步，所述侧板上设有外侧向内侧倾斜的通道，通道贯通侧板的外表面和空腔，在第一散热片上设有内侧向外侧倾斜的第一沟道，第一沟道的内端开孔与通道伸进空腔的开孔连通。
在外壳上设有倾斜的通道，当在未工作的情况下，可向电容器的通道内灌水，流进第一层散热片的第一沟道中存储，当温度升高，散热片内存储的水可起到辅助降温的效果，以获得更好的散热效果。
进一步，所述第一沟道的中部设有朝下的第一通孔，在第二散热片上设有内侧向外侧倾斜的第二沟道，所述第二散热片的中部设有朝上的第二通孔，第二通孔与第一通孔位置相对应，第二通孔与第二沟道连通，所述第二沟道的中部设有朝下的第三通孔，第三通孔贯穿至第二散热片的下表面，所述第三通孔设置在第二通孔的前端，与第二通孔的位置相对应且部分错开，在第三散热片上设有内侧向外侧倾斜的第三沟道，第三沟道的中部设有朝上的第四通孔，所述第四通孔与第三通孔的位置相对应。
当水进入第一散热片时，一部分水可储存在第一沟道的底部里，而另一部分水从第二通孔流出，经过第三通孔流到第二沟道里，相同的，一部分水可存储在第二沟道里，由于第三通孔与第二通孔的位置关系，一部分水从第三通孔流出，经过第四通孔流到第三沟道里，因此这三层散热片的内部都含有水，可辅助加速电容器的散热效果。
进一步，所述散热片均设有散热孔。
在散热片的其他地方上分别有散热孔，以提高空气的流动性，加速散热效果。
附图说明
图1为本发明一种电容器的散热装置的结构示意图；
图2为本发明一种电容器的散热装置在高热状态下的结构示意图；
图3为本发明一种电容器的散热装置囊体与散热片的俯视图；
图4为本发明一种电容器的散热装置三层散热片的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：外壳1、内芯2、囊体3、第一散热片41、第二散热片42、第三散热片43、第一沟道411、第二沟道421、第三沟道431、第一通孔51、第二通孔52、第三通孔53、第四通孔54、滚球61、拉杆62、挡块63、通孔64、通道7。
如图1所示为本实施例中的电容器散热装置，包括外壳1、内芯2以及散热机构，内芯2设置在外壳1的里面，外壳1包括底板和侧板，在底板的内部设有一层空腔，空腔内固定设置有囊体3，囊体3内装有水银，且在囊体3的表面涂有导热绝缘层，以便热量的传递，如图3所示，本实施例中，囊体3的四周连接有散热片，中心处放置囊体3，本实施例中通过弹簧将散热片固定在囊体3的四周。同时在底板内设有横向与纵向水平贯穿空腔的开口，而设置在囊体3四侧的散热片均设置在开口处，该开口用于散热片向外壳1外侧的伸展和向外壳1内侧的收缩；同时在侧板的上部设有对称贯穿侧板的通孔64。
其中，散热机构包括滚球61和挡块63，滚球61的下部固连接在第一散热片41上，滚球61上铰接有弹性的拉杆62，拉杆62的上端铰接在挡块63的下端，挡块63的上端也通过铰接的方式连接在侧板上，其中挡块63用于密封侧板上端的通孔64。
如图4所示，本实施例中囊体的每一侧中均纵向设有三层散热片，由上至下分别为第一散热片41、第二散热片42、第三散热片43，设置多层散热片增大散热表面积，使其散热更加充分，同时在侧板上设有外侧向内侧倾斜的通道7，通道7贯穿外壳1的外表面和空腔，且在第一散热片41上设有内侧向外侧倾斜的第一沟道411，第一沟道411的内端开孔与通道7伸进空腔的开孔处连通。
同时在第一沟道411中部的下方设有向下的第一通孔51，第一通孔51与第一散热片41的下表面贯穿，在第二散热片42上设有内侧向外侧倾斜的第二沟道421，在第二沟道421中部的上方设有的第二通孔52，第一通孔51与第二通孔52的位置相对应，同时在第二散热片42中部的下方设有第三通孔53，第三通孔53贯穿第二散热片42的下表面，第二通孔52靠近外壳1外侧，第三通孔53靠近外壳1内侧，两个通孔一部分对准，一部分错开，且在第三散热片43上设有内侧向外侧倾斜的第三沟道431，且在第三沟道431中部的上方设有第四通孔54，第四通孔54与第三通孔53的位置相对应，这样一来，在电容器未工作的情况下，可向电容器的通道7内灌水，流经第一散热片41的第一沟道411里，然后从第一通孔51流经第二通孔52，到第二散热片42上的第二沟道421，由于第三通孔53与第二通孔52的位置有一部分错开，因此一部分水流到第二沟道421里，一部分水会从第三通孔53流经第四通孔54到第三散热片43的第三沟道431里，此时三层散热片内均含有一部分水，当温度升高时，散热片内存储的水可起到辅助降温的作用，以获得更好的散热效果。同时在散热片上的其他部位均设有散热孔，以提高空气的流动性，加速散热效果。
在具体的实施过程中，本发明的电容器散热装置，在电容器未工作时，由于内部温度较低，囊体3内的水银保持较小的体积，从而使囊体3保持在收缩的状态下，各个散热片也相互贴合，正如图1所示，此时整个电容器装置体积也比较小，便于储运；而当电容器在高负荷工作时，内芯2温度升高，使囊体3内的水银温度升高，体积膨胀，从而向四周推动向外侧伸展，从而带动固定在囊体3四周的散热片向外侧伸展，以致散热片相互远离，形成普通散热器的结构形式，其结构如图2所示，同时滚球61焊接在第一散热片41上，当第一散热片41受到囊体3的推动而向外侧移动时，从而带动滚球61一起向外壳1的外侧移动，由于拉杆62有弹性，滚球61带动拉杆62往外壳1的外侧摆动，从而使挡块63的下端往外侧摆动，将外壳1上方的通孔64打开，从而对电容器的上方进行通风散热，以获得良好的散热效果。
此外，给电容器的通道7灌入一定的水，在内芯2温度升高时，各个散热片从外壳1的内侧向外侧伸开时，由于各个散热片内充入一定的水，可对电容器起到辅助降温的作用，以加强散热效果。
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。
Claims (5)
1.一种电容器的散热装置，包括外壳、内芯以及散热机构，内芯设置在外壳里面，所述外壳包括底板和侧板，所述底板内设有空腔，其特征在于：所述空腔至少一侧设有开口，在空腔内固定设置有囊体，所述囊体内设有水银，所述囊体对着空腔开口的位置处固定连接有散热片，所述侧板的上部设有贯穿外壳的通孔；所述散热机构包括滚球和挡块，所述滚球的下部固定连接在散热片上，滚球上铰接有弹性的拉杆，拉杆的上端连接在所述挡块的下端，挡块的上端铰接在外壳上，所述挡块位于通孔处,所述囊体表面涂制有导热绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种电容器的散热装置，其特征在于：所述空腔的四侧设有开口，所述囊体对着开口的位置四侧均固定连接有散热片，囊体的每一侧沿纵向上均设有三层散热片，且由上至下依次为第一散热片、第二散热片以及第三散热片。
3.根据权利要求2所述的一种电容器的散热装置，其特征在于：所述侧板上设有外侧向内侧倾斜的通道，通道贯通侧板的外表面和空腔，在第一散热片上设有内侧向外侧倾斜的第一沟道，第一沟道的内端开孔与通道伸进空腔的开孔连通。
4.根据权利要求3所述的一种电容器的散热装置，其特征在于：所述第一沟道的中部设有朝下的第一通孔，在第二散热片上设有内侧向外侧倾斜的第二沟道，所述第二散热片的中部设有朝上的第二通孔，第二通孔与第一通孔位置相对应，第二通孔与第二沟道连通，所述第二沟道的中部设有朝下的第三通孔，第三通孔贯穿至第二散热片的下表面，所述第三通孔设置在第二通孔的前端，与第二通孔的位置相对应且部分错开，在第三散热片上设有内侧向外侧倾斜的第三沟道，第三沟道的中部设有朝上的第四通孔，所述第四通孔与第三通孔的位置相对应。
5.根据权利要求1所述的一种电容器的散热装置，其特征在于：所述散热片均设有散热孔。
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