CN110993265A - 一种高效散热变压器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高效散热变压器，主动散热装置通过入液管连接变压器油箱上部，主动散热装置通过出液管连接变压器油箱下部；主动散热装置包括散热箱、驱动电机、搅拌轴、临储器、风扇、提升桨、导流缝和导流罩，散热箱上端设有驱动电机，散热箱下端设有临储器，搅拌轴竖向设于散热箱中心线上，且搅拌轴上端与驱动电机传动连接，搅拌轴下端伸出临储器，搅拌轴下端传动设有风扇，搅拌轴中部设有提升桨，散热箱下端设有导流罩，导流罩与散热箱底部之间设有导流缝，入液管与临储器连通，出液管与散热箱下部侧壁连通。本发明结构设计巧妙，加速了变压器油箱内油液与空气的热交换，显著提高了变压器的散热效率，降温效果大大提高。

Description

一种高效散热变压器

技术领域

本发明实施例涉及电力设备技术领域，具体涉及一种高效散热变压器。

背景技术

电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压(或电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(或电流)的设备。它是电能的传输、分配和使用的重要环节，在人们的生产生活中发挥了巨大作用，保证了输配电的可靠性和稳定性。

由于变压器在使用中会产生大量热量，如果不能将其热量散出，则会影响到线圈、铁芯等部件，不仅会影响到变压器的使用效率，还会造成变压器损坏甚至起火。因此，为变压器配备高效散热部件，十分必要。

现有技术中的油浸式变压器，是将变压器的线圈、铁芯等部件浸入到油箱的油液中，并在油箱底部和上部设置循环油管，利用油箱中上下部分油液密度不同实现自循环，循环油管与空气进行热交换，从而实现对变压器的散热降温。

但是，上述循环油管进行的是自循环散热，散热速度慢，效果差，特别是在夏天高温天气时，容易引发火灾。因此，如何对现有变压器进行改进，提高散热效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种高效散热变压器，以解决现有技术中存在的相关技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种高效散热变压器，包括变压器本体和变压器油箱，还包括主动散热装置、入液管和出液管，所述主动散热装置通过入液管连接所述变压器油箱上部，所述主动散热装置通过出液管连接所述变压器油箱下部；

所述主动散热装置包括散热箱、驱动电机、搅拌轴、临储器、风扇、提升桨、导流缝和导流罩，所述散热箱上端设有驱动电机，所述散热箱下端设有临储器，所述搅拌轴竖向设于所述散热箱中心线上，且所述搅拌轴上端与所述驱动电机传动连接，所述搅拌轴下端伸出所述临储器，所述搅拌轴下端传动设有风扇，所述搅拌轴中部设有提升桨，所述散热箱下端设有导流罩，所述导流罩与散热箱底部之间设有导流缝，所述入液管与所述临储器连通，所述出液管与所述散热箱下部侧壁连通。

进一步地，所述散热箱包括箱体、锥台底、溢出管和安装孔，所述箱体底部为向上凹陷的锥台底，所述锥台底内部固定有竖向设置的溢出管，所述溢出管下端设有安装孔，所述搅拌轴穿设在所述溢出管和安装孔内，所述安装孔与所述临储器连通。

进一步地，还包括安装管，所述安装管上端与所述安装孔连接，所述安装管下端与所述临储器连接，所述导流罩固定在所述安装管上。

进一步地，所述导流罩包括罩体、连接杆、安装环和导流孔，所述罩体为向上凹陷的锥台形，所述罩体上端开设有导流孔，所述导流孔内设有同轴设置的安装环，所述安装环外壁与导流孔内壁之间固定有连接杆，所述安装环固定套设在所述安装管上。

进一步地，所述安装管外壁开设有外螺纹，所述安装环内壁开设有相配合的内螺纹。

进一步地，所述临储器包括球形体、连接孔和转动密封孔，所述球形体上端通过连接孔与所述安装管固定连接，所述球形体下端设有转动密封孔，所述搅拌轴穿设在所述转动密封孔内。

进一步地，所述提升桨下部伸入所述临储器内腔，所述提升桨上部贯穿所述安装管。

进一步地，还包括环形翅片，所述环形翅片镶嵌在所述锥台底上，所述环形翅片外缘伸入所述箱体内，所述环形翅片内缘伸入所述导流缝中。

进一步地，还包括辅助散热管，所述辅助散热管伸入所述箱体内，所述辅助散热管第一端穿设在所述箱体外侧壁上，所述辅助散热管第二端向下穿过所述锥台底，所述辅助散热管第二端朝向所述风扇。

进一步地，所述辅助散热管中部缠绕在所述溢出管外壁上。

本发明实施例具有如下优点：

本申请的技术方案是通过在变压器油箱上设置主动散热装置，提高油液的循环速度，并在循环过程中，通过主动散热装置上设置的导流罩结构、临储器结构、油箱结构等，加速油液与空气的热交换，大大提高了变压器的散热能效率，降温效果明显；同时，在锥台底上设置了环形翅片，通过环形翅片与导流缝中空气的热交换，进一步提高了散热能力；以及在箱体内设置了辅助散热管，且辅助散热管缠绕在溢出管上，使得溢出管流出的油液能够首先与辅助散热管进行热交换，辅助散热管通过与风扇配合，加速了箱体内热量的散出，提高散热效果。本发明结构设计巧妙，加速了变压器油箱内油液与空气的热交换，显著提高了变压器的散热效率，降温效果大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种高效散热变压器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种高效散热变压器中主动散热装置的主视图；

图3为本发明实施例提供的一种高效散热变压器中主动散热装置的主视剖视图；

图4为本发明实施例提供的图3中A处局部放大图；

图5为本发明实施例提供的图3中B处局部放大图；

图6为本发明实施例提供的主动散热装置的导流罩的俯视图；

图中：

1变压器本体；2变压器油箱；3主动散热装置；31散热箱；311箱体；312锥台底；313溢出管；314安装孔；32驱动电机；33搅拌轴；34临储器；341球形体；342连接孔；343转动密封孔；35风扇；36提升桨；37导流缝；38导流罩；381罩体；382连接杆；383安装环；384导流孔；4入液管；5出液管；6安装管；7环形翅片；8辅助散热管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中存在的相关技术问题，提高变压器的散热效率，本申请实施例提供了一种高效散热变压器，如图1-6，其包括变压器本体1和变压器油箱2，变压器油箱2内盛放有降温油液，变压器本体1则浸入变压器油箱2内，通过油液将变压器产生热量散失。为了改善现有技术中变压器的散热结构，具体的，还包括主动散热装置3、入液管4和出液管5。主动散热装置3用于将变压器油箱2内的油液导出并散热，提高了散热效率，具体的，主动散热装置3固定在变压器油箱2上端，所述主动散热装置3通过入液管4连接所述变压器油箱2上部，变压器油箱2上部的油液为高温油液，所述主动散热装置3通过出液管5连接所述变压器油箱2下部，变压器油箱2下部的油液为相对低温的油液。在使用时，通过入液管4将变压器油箱2上部的油液通入到主动散热装置3内，通过主动散热装置3内的相关部件，提高了油液与空气的热交换效率，将油液中的热量散失，油液经过主动散热装置3后，从出液管5回流到变压器油箱2的下部。在此过程中，通过主动散热装置3的使用，同样提高了油液的循环速率，从而也有利于变压器的降温。而对于主动散热装置3的结构，具体如下：

所述主动散热装置3包括散热箱31、驱动电机32、搅拌轴33、临储器34、风扇35、提升桨36、导流缝37和导流罩38。此实施例中，散热箱31为一个封闭的箱体311，油液通过入液管4进入到散热箱31内，可采用圆柱形的筒体结构。所述散热箱31上端设有驱动电机32，所述散热箱31下端设有临储器34，临储器34主要用于对油液的临时储存，且在此实施例中，入液管4是与临储器34相连通的，因此，进入到临储器34中的油液，需要传递到散热箱31内。搅拌轴33用于实现对油液的搅拌，可以将油液进行混合，防止局部过热。同时，在此实施例中，所述搅拌轴33竖向设于所述散热箱31中心线上，即设置在散热箱31的竖直中心轴线上，且所述搅拌轴33上端与所述驱动电机32传动连接，所述搅拌轴33下端伸出所述临储器34，所述搅拌轴33下端传动设有风扇35，所述搅拌轴33中部设有提升桨36。因此，在使用时，通过驱动电机32带动搅拌轴33的转动，一方面，搅拌轴33带动风扇35转动，对散热箱31底部进行风力散热，另一方面，通过搅拌轴33上的提升桨36，将油液源源不断向上从临储器34中输送到散热箱31中。

进一步的，为了调整风扇35吹风方向，提高风扇35对散热箱31内油液的降温作用，所述散热箱31下端设有导流罩38，所述导流罩38与散热箱31底部之间设有导流缝37。所述入液管4与所述临储器34连通，所述出液管5与所述散热箱31下部侧壁连通。因此，在使用时，风扇35在搅拌轴33的带动下，风扇35吹风方向向下，因此，能够引导空气从导流罩38的边缘进入到导流缝37中，进入到导流缝37中的空气则直接与散热箱31下端进行热交换，提高了散热效果。同时，搅拌轴33带动其上设置的提升桨36将油液提升到散热箱31中。

在此实施例中，提升桨36的结构是在搅拌轴33的外壁上设置螺旋叶片，形成类似蛟龙的结构。因此，在使用时，提升桨36随着搅拌轴33的转动，能够将油液向上提升。

为了提高散热效果，对散热箱31的结构进行改进。具体地，所述散热箱31包括箱体311、锥台底312、溢出管313和安装孔314，所述箱体311底部为向上凹陷的锥台底312，所述锥台底312内部固定有竖向设置的溢出管313，所述溢出管313下端设有安装孔314，即在锥台底312的顶部设置溢出管313，此溢出管313设置在了箱体311的中心轴线上，溢出管313上端与箱体311内腔相通，溢出管313下端则通过安装孔314与临储器34相连通。具体的，所述搅拌轴33穿设在所述溢出管313和安装孔314内，所述安装孔314与所述临储器34连通。在使用时，油液通过临储器34向上进入到溢出管313中，油液从溢出管313上端向外溢出，油液沿着溢出管313向下流入到锥台底312上端，由于锥台底312结构特点，其是从箱体311中部向下倾斜到达箱体311侧壁的，从而油液也会顺着锥台底312从锥台底312中部向边缘流动。油液在向下流动过程中，通过锥台底312与外界空气进行热交换，油液热量得到散失，油液温度降低，油液进一步通过出液管5从箱体311排出回流到变压器油箱2下部。

为了实现临储器34与散热箱31的连接，且方便导流罩38的安装。进一步地，还设置了安装管6，所述安装管6上端与所述安装孔314连接，可采用螺接方式，所述安装管6下端与所述临储器34连接，可采用螺接方式实现连接，所述导流罩38固定在所述安装管6上。

在此实施例中，导流罩38的主要作用就是对空气进行引导，提高空气与散热箱31底部的换热效率。具体地，所述导流罩38包括罩体381、连接杆382、安装环383和导流孔384。所述罩体381为向上凹陷的锥台形，具体形状与散热箱31上设置的锥台底312相似，其目的就是使罩体381与锥台底312相配合，使得罩体381和锥台底312之间形成一条空气流动的导流缝37。所述罩体381上端开设有导流孔384，空气从导流缝37边缘进入后，随着流动到达锥台底312的底部，导流孔384能够将空气向下排出导流缝37，为风扇35向下吹风补充空气。所述导流孔384内设有同轴设置的安装环383，安装环383的外径要小于导流孔384的内径，使得导流孔384和安装环383之间留有空隙，方便空气通过。所述安装环383外壁与导流孔384内壁之间固定有连接杆382，所述安装环383固定套设在所述安装管6上。

为了方便对导流缝37大小的调节。进一步地，所述安装管6外壁开设有外螺纹，所述安装环383内壁开设有相配合的内螺纹。通过安装环383在安装管6外壁的转动，能够调整罩体381与锥台底312之间的高度，从而对导流缝37宽度进行调节，是进风量的调节。

在此实施例中，入液管4将变压器油箱2内的油液通入到临储器34中，临储器34主要用于临时储存油液，并通过提升桨36将油液传送到散热箱31中。具体地，所述临储器34包括球形体341、连接孔342和转动密封孔343，所述球形体341上端通过连接孔342与所述安装管6固定连接，所述球形体341下端设有转动密封孔343，所述搅拌轴33穿设在所述转动密封孔343内。将临储器34主体设置为球形体341，能够使得油液在临储器34中存放时，能够提高了油液的换热面积，从而起到一定的降温作用，特别是，开启风扇35作用下，导流缝37中的空气通过导流孔384向下流动，也能够提高空气与临储器34之间的热交换。转动密封孔343采用现有技术中的转动密封件，保证搅拌轴33在使用过程中不会发生泄露。转动密封孔343的结构采用现有技术，不再赘述。

对于提升桨36的设置，具体地，所述提升桨36下部伸入所述临储器34内腔，所述提升桨36上部贯穿所述安装管6。

基于上述结构，本申请上述实施例的工作过程如下：

开启驱动电机32，驱动电机32带动搅拌轴33转动，搅拌轴33转动过程中，提升桨36能够将临储器34中的油液提升到溢出管313中，进一步的，油液从溢出管313中向外溢出，而油液在提升桨36的作用下，形成吸力，使得变压器油箱2中的油液通过入液管4进入到临储器34中；油液从溢出管313溢出后，沿锥台底312上部向下方流动，在流动过程中，油液在锥台底312上形成薄油膜向下流动，能够更好的与锥台底312外空气进行热交换；此时，搅拌轴33带动风扇35转动，风扇35形成向下的吸力，能够带动外界空气通过罩体381边缘和锥台底312边缘之间，进入到导流缝37中，空气与油液的流动方向相反，加速了空气与油液的热交换，提高降温效果；到达导流缝37顶部的空气在风扇35的吸力作用下，空气通过导流孔384向下经风扇35向下排出，同时，到达散热箱31内底部的油液则通过出液管5回流到变压器油箱2的下部。

为了进一步提高散热效果，还设置了环形翅片7，所述环形翅片7镶嵌在所述锥台底312上，所述环形翅片7外缘伸入所述箱体311内，所述环形翅片7内缘伸入所述导流缝37中。因此，在使用时，油液能够在锥台底312上流动，则会流动到环形翅片7的内缘上，而环形翅片7的外缘能够与空气接触，从而加速油液降温。

更进一步地，还包括辅助散热管8，所述辅助散热管8伸入所述箱体311内，所述辅助散热管8第一端穿设在所述箱体311外侧壁上，所述辅助散热管8第二端向下穿过所述锥台底312，所述辅助散热管8第二端朝向所述风扇35。辅助散热管8的第一端和第二端与箱体311均是密封连接的，不会发生泄露。在使用时，风扇35转动向下排风，对辅助散热管8的第二端形成吸力，使得外界空气从辅助散热管8的第一端进入到辅助散热管8中。空气在辅助散热管8流动过程中，能够与箱体311内进行热交换，从而将热量带出。同时，所述辅助散热管8中部缠绕在所述溢出管313外壁上。这样设计，油液在溢出管313向外溢出并向下流动时，油液与辅助散热管8接触，从而可将油液的一部分热量带走，提高散热效果。

本申请的技术方案是通过在变压器油箱2上设置主动散热装置3，提高油液的循环速度，并在循环过程中，通过主动散热装置3上设置的导流罩38结构、临储器34结构、油箱结构等，加速油液与空气的热交换，大大提高了变压器的散热能效率，降温效果明显；同时，在锥台底312上设置了环形翅片7，通过环形翅片7与导流缝37中空气的热交换，进一步提高了散热能力；以及在箱体311内设置了辅助散热管8，且辅助散热管8缠绕在溢出管313上，使得溢出管313流出的油液能够首先与辅助散热管8进行热交换，辅助散热管8通过与风扇35配合，加速了箱体311内热量的散出，提高散热效果。本发明结构设计巧妙，加速了变压器油箱2内油液与空气的热交换，显著提高了变压器的散热效率，降温效果大大提高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高效散热变压器，包括变压器本体和变压器油箱，其特征在于，还包括主动散热装置、入液管和出液管，所述主动散热装置通过入液管连接所述变压器油箱上部，所述主动散热装置通过出液管连接所述变压器油箱下部；

所述主动散热装置包括散热箱、驱动电机、搅拌轴、临储器、风扇、提升桨、导流缝和导流罩，所述散热箱上端设有驱动电机，所述散热箱下端设有临储器，所述搅拌轴竖向设于所述散热箱中心线上，且所述搅拌轴上端与所述驱动电机传动连接，所述搅拌轴下端伸出所述临储器，所述搅拌轴下端传动设有风扇，所述搅拌轴中部设有提升桨，所述散热箱下端设有导流罩，所述导流罩与散热箱底部之间设有导流缝，所述入液管与所述临储器连通，所述出液管与所述散热箱下部侧壁连通。

2.如权利要求1所述的高效散热变压器，其特征在于，所述散热箱包括箱体、锥台底、溢出管和安装孔，所述箱体底部为向上凹陷的锥台底，所述锥台底内部固定有竖向设置的溢出管，所述溢出管下端设有安装孔，所述搅拌轴穿设在所述溢出管和安装孔内，所述安装孔与所述临储器连通。

3.如权利要求2所述的高效散热变压器，其特征在于，还包括安装管，所述安装管上端与所述安装孔连接，所述安装管下端与所述临储器连接，所述导流罩固定在所述安装管上。

4.如权利要求3所述的高效散热变压器，其特征在于，所述导流罩包括罩体、连接杆、安装环和导流孔，所述罩体为向上凹陷的锥台形，所述罩体上端开设有导流孔，所述导流孔内设有同轴设置的安装环，所述安装环外壁与导流孔内壁之间固定有连接杆，所述安装环固定套设在所述安装管上。

5.如权利要求4所述的高效散热变压器，其特征在于，所述安装管外壁开设有外螺纹，所述安装环内壁开设有相配合的内螺纹。

6.如权利要求5所述的高效散热变压器，其特征在于，所述临储器包括球形体、连接孔和转动密封孔，所述球形体上端通过连接孔与所述安装管固定连接，所述球形体下端设有转动密封孔，所述搅拌轴穿设在所述转动密封孔内。

7.如权利要求6所述的高效散热变压器，其特征在于，所述提升桨下部伸入所述临储器内腔，所述提升桨上部贯穿所述安装管。

8.如权利要求7所述的高效散热变压器，其特征在于，还包括环形翅片，所述环形翅片镶嵌在所述锥台底上，所述环形翅片外缘伸入所述箱体内，所述环形翅片内缘伸入所述导流缝中。

9.如权利要求8所述的高效散热变压器，其特征在于，还包括辅助散热管，所述辅助散热管伸入所述箱体内，所述辅助散热管第一端穿设在所述箱体外侧壁上，所述辅助散热管第二端向下穿过所述锥台底，所述辅助散热管第二端朝向所述风扇。

10.如权利要求9所述的高效散热变压器，其特征在于，所述辅助散热管中部缠绕在所述溢出管外壁上。

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