CN110491643A - 一种变压器的散热方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器的散热方式，由变压器、导热介质、密封箱、蒸发管、冷却管、蒸发冷却介质、集气腔、回流腔、冷凝散热器、冷凝介质、变压器引线装置组成，蒸发管和冷却管上端口与集气腔联通、下端口与回流腔联通并装有蒸发冷却介质，密封箱侧中上部由波纹板围成，外侧与冷凝散热器连接，冷凝散热器内装有冷凝介质，蒸发管、冷却管分布于波纹板内侧、外侧，变压器热量通过导热介质受热升浮，当热量传导至蒸发管时，受热的导热介质向蒸发冷却介质放热，此时受热的蒸发冷却介质沸腾蒸发相变为气态，升至集气腔内形成气压后向下经液态的蒸发冷却介质冷却相变为液态，同时冷却管内蒸发冷却介质的热量向冷凝散热器内的冷凝介质放热冷凝并散热。
Description
1、所属技术领域
本发明涉及一种设备的散热方式，尤其是一种电工设备的散热方式。
2、背景技术
就发明人所知，长期以来矿用及其它防爆场所使用的变压器多为干式结构，散热困难、体积大、效率低、成本高，安全隐患大，已不适应现代化发展的需求。目前许多技术人员提出了，利用氟碳化合物的不可燃、热稳定好的特性，对变压器产生的热量采取直接蒸发吸热和冷凝散热器上置的冷却方法解决变压器干式结构的问题，中国科学院电工研究所2006年6月28日公开的一种蒸发冷却变压器专利，公开号为CN1794378A，就是采用上述的技术方案，但其实施过程中，如果变压器温升波动频繁时蒸发介质在线圈周围会产生大量气泡及气泡破裂现象，气泡主要在介质相变时产生，同时会析出少量的空气泡和水气泡，气泡破裂会使变压器线圈形成气蚀，会对变压器直接造成绝缘损伤，另外现有技术采用冷凝散热器上置，在变压器引线及其它附属装置同时上置时，结构设计上出现困难。
3、发明内容
为了克服现有技术中变压器温升波动频繁时蒸发介质在线圈周围会产生大量气泡及气泡破裂导致绝缘损伤现象及冷凝散热器上置使结构设计困难的缺陷，本发明提供一种采取变压器浸没式导热，蒸发冷却传导，冷凝散热器侧置散热方式解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变压器的散热方式，由变压器、导热介质、密封箱、蒸发管、冷却管、蒸发冷却介质、集气腔、回流腔、冷凝散热器、冷凝介质、变压器引线装置组成，其中：冷凝散热器侧置，蒸发管和冷却管为多管结构，上端口与集气腔联通、下端口与回流腔联通并装有蒸发冷却介质，密封箱侧中上部由波纹板围成，外侧与冷凝散热器连接，冷凝散热器内装有冷凝介质，蒸发管分布于密封箱波纹板内侧，冷却管分布于密封箱波纹板外侧，波纹板镶嵌在集气腔和回流腔之间，变压器产生热量时，热量通过辐射及对流使导热介质受热升浮并向周边扩散，当热量传导至蒸发管时，受热的导热介质向蒸发冷却介质放热并沿蒸发管周围下沉冷凝，形成导热循环，此时受热的蒸发冷却介质沸腾蒸发相变为气态，升至集气腔内形成气压后向下经冷却管内的液态蒸发冷却介质冷却相变为液态，形成蒸发冷却循环，同时冷却管内蒸发冷却介质的热量向冷凝散热器内的冷凝介质放热冷凝并散热，蒸发管、冷却管由导热材料构成，导热介质为沸腾点在90～120℃之间的碳氟化合物，变压器如不应用于防爆环境时，导热介质可以是变压器油，蒸发冷却介质的沸腾点为25～55℃，冷凝介质为乳化液或水。
上述的一种变压器的散热方式，所述的变压器应用于矿用环境中时，变压器引线装置采用隔爆型引线装置。
本发明的优点和效果是，一种采取变压器浸没式导热，蒸发冷却传导，冷凝散热器侧置散热方式，有效地消除了现有技术采用直接蒸发冷却产生大量气泡及气泡破裂导致绝缘损伤现象及冷凝散热器上置使结构设计困难的缺陷，达到了散热效率提高、整体体积缩小、成本降低、安全可靠的目的。由于箱体采用密封结构及波纹板镶嵌技术使本发明可应用于所有防爆环境和非防爆环境，达到了结构设计紧凑、灵活、合理、经济的效果。
4、附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图为本发明示意图
图中10.变压器，20.导热介质，30.密封箱，31.蒸发管，32.冷却管，33.蒸发冷却介质，34.集气腔，35.回流腔，40.冷凝散热器，41.冷凝介质，50.变压器引线装置。
5、具体实施方式
[实施例1]
变压器的散热方式由变压器10、导热介质20、密封箱30、蒸发管31、冷却管32、蒸发冷却介质33、集气腔34、回流腔35、冷凝散热器40、冷凝介质41、变压器引线装置50组成，其中：蒸发管31和冷却管32为多管结构，上端口与集气腔34联通、下端口与回流腔35联通并装有蒸发冷却介质33，密封箱30侧中上部由波纹板围成，外侧与冷凝散热器40连接，冷凝散热器40内装有冷凝介质41。蒸发管31分布于密封箱30波纹板内侧，冷却管32分布于密封箱30波纹板外侧，波纹板镶嵌在集气腔34和回流腔35之间，变压器10产生热量时，热量通过辐射及对流使导热介质20受热升浮并向周边扩散，当热量传导至蒸发管31时，受热的导热介质20向蒸发冷却介质33放热并沿蒸发管31周围下沉冷凝，形成导热循环，此时受热的蒸发冷却介质33沸腾蒸发相变为气态，升至集气腔34内形成气压后向下经冷却管32内的液态蒸发冷却介质33冷却相变为液态，形成蒸发冷却循环，同时冷却管32内蒸发冷却介质33的热量向冷凝散热器40内的冷凝介质41放热冷凝并散热。蒸发管31、冷却管32由导热材料构成，导热介质20为沸腾点在90～120℃之间的碳氟化合物，蒸发冷却介质33的沸腾点为25～55℃，冷凝介质41为乳化液或水。
如图所示，引线31为箭头标识说明蒸发气体向上升浮，引线32为箭尾标识说明蒸发气体向下沉凝。
[实施例2]
变压器如不应用于防爆环境时，导热介质20可以是变压器油。
[实施例3]
变压器应用于矿用环境中时，变压器引线装置50采用隔爆型引线装置。
Claims (2)
1.一种变压器的散热方式，由变压器(10)、导热介质(20)、密封箱(30)、蒸发管(31)、冷却管(32)、蒸发冷却介质(33)、集气腔(34)、回流腔(35)、冷凝散热器(40)、冷凝介质(41)、变压器引线装置(50)组成，其中：冷凝散热器(40)侧置，蒸发管(31)和冷却管(32)为多管结构，上端口与集气腔(34)联通、下端口与回流腔(35)联通并装有蒸发冷却介质(33)，密封箱(30)侧中上部由波纹板围成，外侧与冷凝散热器(40)连接，冷凝散热器(40)内装有冷凝介质(41)，其特征在于：蒸发管(31)分布于密封箱(30)波纹板内侧，冷却管(32)分布于密封箱(30)波纹板外侧，波纹板镶嵌在集气腔(34)和回流腔(35)之间，变压器(10)产生热量时，热量通过辐射及对流使导热介质(20)受热升浮并向周边扩散，当热量传导至蒸发管(31)时，受热的导热介质(20)向蒸发冷却介质(33)放热并沿蒸发管(31)周围下沉冷凝，形成导热循环，此时受热的蒸发冷却介质(33)沸腾蒸发相变为气态，升至集气腔(34)内形成气压后向下经冷却管(32)内的液态蒸发冷却介质(33)冷却相变为液态，形成蒸发冷却循环，同时冷却管(32)内蒸发冷却介质(33)的热量向冷凝散热器(40)内的冷凝介质(41)放热冷凝并散热，蒸发管(31)、冷却管(32)由导热材料构成，导热介质(20)为沸腾点在90～120℃之间的碳氟化合物，变压器如不应用于防爆环境时，导热介质(20)可以是变压器油，蒸发冷却介质(33)的沸腾点为25～55℃，冷凝介质(41)为乳化液或水。
2.根据权利要求1所述的一种变压器的散热方式，其特征在于，所述的变压器应用于矿用环境中时，变压器引线装置(50)采用隔爆型引线装置。
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