CN112103046A - 一种平动热转移型高效散热变压器 - Google Patents

一种平动热转移型高效散热变压器 Download PDF

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CN112103046A CN202010921090.3A CN202010921090A CN112103046A CN 112103046 A CN112103046 A CN 112103046A CN 202010921090 A CN202010921090 A CN 202010921090A CN 112103046 A CN112103046 A CN 112103046A
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Abstract

本发明公开了一种平动热转移型高效散热变压器，属于变压器领域，一种平动热转移型高效散热变压器，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀‑‑恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的进出散热鳞片，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率，同时配合聚热杆以及热导绒毛的作用，在散热鳞片内时，能够提高换热平动杆对散热鳞片上热量的聚集作用，在散热鳞片外时，能够保持竖立的状态，有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。

Description

一种平动热转移型高效散热变压器
技术领域
本发明涉及变压器领域，更具体地说，涉及一种平动热转移型高效散热变压器。
背景技术
变压器(Transformer)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)。变压器冷却是指通过一定的方法将运行中的变压器所产生的热量散发出去。变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。自冷方式适用于室内小型变压器，为了预防火灾，一般采用干式，不用油浸。由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加。
现有变压器的表面两侧通常设置有散热鳞片，通过外部的散热鳞片直接的将变压器内部产生的热量向外传导，散热鳞片可以增加与外界的接触面积从而加速散热，但是在实际使用过程中，变压器会产生大量的热量，散热鳞片上会聚集较多的热量，难以及时散出，尤其是散热鳞片内部饿热量，其需要渗透穿过散热鳞片，之后再向外散发，散热较慢，导致变压器常常在夏季发生过热的现象。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种平动热转移型高效散热变压器，它通过热触杆和换热平动杆的设置，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的进出散热鳞片，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率，同时配合聚热杆以及热导绒毛的作用，在散热鳞片内时，能够提高换热平动杆对散热鳞片上热量的聚集作用，在散热鳞片外时，能够保持竖立的状态，有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种平动热转移型高效散热变压器，包括变压器本体，所述变压器本体外端固定连接有多个均匀分布的散热鳞片，多个所述散热鳞片之间活动贯穿有换热平动杆，所述换热平动杆靠近变压器本体的一端固定连接有多个均匀分布的热触杆，所述热触杆与散热鳞片相间分布，相邻两个所述散热鳞片相互靠近的一端分别固定连接有热触囊和冷凝管，多个所述冷凝管相互连通，且位于变压器本体左右最边缘的两个冷凝管均与外界水源连接，所述热触杆包括与换热平动杆固定连接的导热定杆、与变压器本体固定连接的导热动杆以及固定连接在导热动杆和导热定杆之间的热触球，所述导热动杆位于热触囊和冷凝管之间，通过热触杆和换热平动杆的设置，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的进出散热鳞片，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率，同时配合聚热杆以及热导绒毛的作用，在散热鳞片内时，能够提高换热平动杆对散热鳞片上热量的聚集作用，在散热鳞片外时，能够保持竖立的状态，有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
进一步的，所述导热动杆为弹性材料制成，在变压器工作产生大量热量时，热触囊受热膨胀对热触球产生推力，使得导热动杆能够发生形变而向冷凝管靠近，所述导热定杆为硬质材料制成，使得热触杆与换热平动杆之间的连接更加稳定，当热触球发生位置改变时，使得换热平动杆能够及时发生相应的位置平移。
进一步的，所述热触球与换热平动杆之间固定连接有多个传热线，多个所述传热线均匀分布在导热定杆两侧，多个传热线可以有效加快热触球上热量向换热平动杆处的转移，进而有效提高本变压器的散热效率。
进一步的，所述热触球包括朝向热触囊一侧的硬质倒热端以及朝向冷凝管一侧的软质空心端，所述硬质倒热端与软质空心端固定连接。
进一步的，所述硬质倒热端靠近软质空心端一端的中部固定镶嵌有磁片，所述软质空心端为弹性材料制成，当热触球不断靠近冷凝管并与其接触后，软质空心端能够不断发生形变，使得热触杆与冷凝管的接触面积不断增大，从而加速冷凝管内冷凝水对热触杆上携带热量的转移，从而使得与其接触的热触囊上热量被转移，从而使其变小恢复形变，此时导热动杆恢复形变，带动换热平动杆向左平移回到原位，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率。
进一步的，所述热触囊内部饱和填充有空气，且热触囊外表面固定连接有软磁条，所述软磁条与磁片相互靠近的一端磁极相同，使得热触囊对导热动杆存在一定的排斥力，随着热触囊的胀大，可以提高其对导热动杆的推力，有效保证导热动杆能够向右移动从而带动换热平动杆的移动，有效保证换热平动杆对于散热鳞片上热量向外的传导。
进一步的，所述换热平动杆外端固定连接有多个均匀分布的聚热杆，所述聚热杆内部填充有红蜡片颗粒，所述聚热杆内部镶嵌有热导绒毛，所述热导绒毛镶嵌在红蜡片颗粒内部，在换热平动杆不断左右移动过程中，红蜡片颗粒吸热软化甚至融化，从而消耗大量热量，有效锁住聚集热量，当换热平动杆发生移动，部分位于散热鳞片内的携带热量的聚热杆移动到散热鳞片外，从而加速热量的散发，加快散热效率。
进一步的，所述热导绒毛包括引热杆，所述引热杆两端分别与聚热杆以及换热平动杆固定连接，所述引热杆外端固定连接有多个均匀分布的导热线，所述导热线端部固定连接有集热球，所述集热球外端固定连接有散热绒毛，所述散热绒毛贯穿聚热杆并延伸至聚热杆外端，引热杆吸收热量并传递至聚热杆内，然后热量依次经过导热线、集热球和散热绒毛传递至外界，同时在热量分散传递过程中，热量经过红蜡片颗粒时，被吸收锁定，从而便于在聚热杆转移至外界时进行热量的散发。
进一步的，所述聚热杆、引热杆、散热绒毛、导热线以及集热球均为弹性导热材料制成，使得聚热杆和热导绒毛不易影响到换热平动杆在多个散热鳞片内的平移，同时其在从散热鳞片内出来时，能够恢复形变保持竖立的状态，从而有效避免多个聚热杆之间相互折叠，进而有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过热触杆和换热平动杆的设置，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的进出散热鳞片，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率，同时配合聚热杆以及热导绒毛的作用，在散热鳞片内时，能够提高换热平动杆对散热鳞片上热量的聚集作用，在散热鳞片外时，能够保持竖立的状态，有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
(2)导热动杆为弹性材料制成，在变压器工作产生大量热量时，热触囊受热膨胀对热触球产生推力，使得导热动杆能够发生形变而向冷凝管靠近，导热定杆为硬质材料制成，使得热触杆与换热平动杆之间的连接更加稳定，当热触球发生位置改变时，使得换热平动杆能够及时发生相应的位置平移。
(3)热触球与换热平动杆之间固定连接有多个传热线，多个传热线均匀分布在导热定杆两侧，多个传热线可以有效加快热触球上热量向换热平动杆处的转移，进而有效提高本变压器的散热效率。
(4)热触球包括朝向热触囊一侧的硬质倒热端以及朝向冷凝管一侧的软质空心端，硬质倒热端与软质空心端固定连接。
(5)硬质倒热端靠近软质空心端一端的中部固定镶嵌有磁片，软质空心端为弹性材料制成，当热触球不断靠近冷凝管并与其接触后，软质空心端能够不断发生形变，使得热触杆与冷凝管的接触面积不断增大，从而加速冷凝管内冷凝水对热触杆上携带热量的转移，从而使得与其接触的热触囊上热量被转移，从而使其变小恢复形变，此时导热动杆恢复形变，带动换热平动杆向左平移回到原位，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆能够不断的将散热鳞片内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率。
(6)热触囊内部饱和填充有空气，且热触囊外表面固定连接有软磁条，软磁条与磁片相互靠近的一端磁极相同，使得热触囊对导热动杆存在一定的排斥力，随着热触囊的胀大，可以提高其对导热动杆的推力，有效保证导热动杆能够向右移动从而带动换热平动杆的移动，有效保证换热平动杆对于散热鳞片上热量向外的传导。
(7)换热平动杆外端固定连接有多个均匀分布的聚热杆，聚热杆内部填充有红蜡片颗粒，聚热杆内部镶嵌有热导绒毛，热导绒毛镶嵌在红蜡片颗粒内部，在换热平动杆不断左右移动过程中，红蜡片颗粒吸热软化甚至融化，从而消耗大量热量，有效锁住聚集热量，当换热平动杆发生移动，部分位于散热鳞片内的携带热量的聚热杆移动到散热鳞片外，从而加速热量的散发，加快散热效率。
(8)热导绒毛包括引热杆，引热杆两端分别与聚热杆以及换热平动杆固定连接，引热杆外端固定连接有多个均匀分布的导热线，导热线端部固定连接有集热球，集热球外端固定连接有散热绒毛，散热绒毛贯穿聚热杆并延伸至聚热杆外端，引热杆吸收热量并传递至聚热杆内，然后热量依次经过导热线、集热球和散热绒毛传递至外界，同时在热量分散传递过程中，热量经过红蜡片颗粒时，被吸收锁定，从而便于在聚热杆转移至外界时进行热量的散发。
(9)聚热杆、引热杆、散热绒毛、导热线以及集热球均为弹性导热材料制成，使得聚热杆和热导绒毛不易影响到换热平动杆在多个散热鳞片内的平移，同时其在从散热鳞片内出来时，能够恢复形变保持竖立的状态，从而有效避免多个聚热杆之间相互折叠，进而有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
附图说明
图1为本发明的立体的结构示意图；
图2为本发明的散热鳞片部分的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的换热平动杆部分的结构示意图；
图5为本发明的聚热杆的结构示意图；
图6为本发明的热触球的结构示意图。
图中标号说明：
1变压器本体、2散热鳞片、31热触囊、32冷凝管、4热触杆、41导热动杆、42热触球、421硬质倒热端、422磁片、423软质空心端、43导热定杆、5换热平动杆、6聚热杆、61引热杆、62散热绒毛、63导热线、64集热球、7传热线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种平动热转移型高效散热变压器，包括变压器本体1，变压器本体1外端固定连接有多个均匀分布的散热鳞片2，多个散热鳞片2之间活动贯穿有换热平动杆5，换热平动杆5外端固定连接有多个均匀分布的聚热杆6，换热平动杆5靠近变压器本体1的一端固定连接有多个均匀分布的热触杆4，热触杆4与散热鳞片2相间分布，相邻两个散热鳞片2相互靠近的一端分别固定连接有热触囊31和冷凝管32，多个冷凝管32相互连通，且位于变压器本体1左右最边缘的两个冷凝管32均与外界水源连接，热触囊31内部饱和填充有空气，且热触囊31外表面固定连接有软磁条，软磁条与磁片422相互靠近的一端磁极相同，使得热触囊31对导热动杆41存在一定的排斥力，随着热触囊31的胀大，可以提高其对导热动杆41的推力，有效保证导热动杆41能够向右移动从而带动换热平动杆5的移动，有效保证换热平动杆5对于散热鳞片2上热量向外的传导。
请参阅图4，热触杆4包括与换热平动杆5固定连接的导热定杆43、与变压器本体1固定连接的导热动杆41以及固定连接在导热动杆41和导热定杆43之间的热触球42，导热动杆41位于热触囊31和冷凝管32之间，导热动杆41为弹性材料制成，在变压器工作产生大量热量时，热触囊31受热膨胀对热触球42产生推力，使得导热动杆41能够发生形变而向冷凝管32靠近，导热定杆43为硬质材料制成，使得热触杆4与换热平动杆5之间的连接更加稳定，当热触球42发生位置改变时，使得换热平动杆5能够及时发生相应的位置平移，热触球42与换热平动杆5之间固定连接有多个传热线7，多个传热线7均匀分布在导热定杆43两侧，多个传热线7可以有效加快热触球42上热量向换热平动杆5处的转移，进而有效提高本变压器的散热效率。
请参阅图5，聚热杆6内部填充有红蜡片颗粒，聚热杆6内部镶嵌有热导绒毛，热导绒毛镶嵌在红蜡片颗粒内部，在换热平动杆5不断左右移动过程中，红蜡片颗粒吸热软化甚至融化，从而消耗大量热量，有效锁住聚集热量，当换热平动杆5发生移动，部分位于散热鳞片2内的携带热量的聚热杆6移动到散热鳞片2外，从而加速热量的散发，加快散热效率，热导绒毛包括引热杆61，引热杆61两端分别与聚热杆6以及换热平动杆5固定连接，引热杆61外端固定连接有多个均匀分布的导热线63，导热线63端部固定连接有集热球64，集热球64外端固定连接有散热绒毛62，散热绒毛62贯穿聚热杆6并延伸至聚热杆6外端，引热杆61吸收热量并传递至聚热杆6内，然后热量依次经过导热线63、集热球64和散热绒毛62传递至外界，同时在热量分散传递过程中，热量经过红蜡片颗粒时，被吸收锁定，从而便于在聚热杆6转移至外界时进行热量的散发，聚热杆6、引热杆61、散热绒毛62、导热线63以及集热球64均为弹性导热材料制成，使得聚热杆6和热导绒毛不易影响到换热平动杆5在多个散热鳞片2内的平移，同时其在从散热鳞片2内出来时，能够恢复形变保持竖立的状态，从而有效避免多个聚热杆6之间相互折叠，进而有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
请参阅图6，热触球42包括朝向热触囊31一侧的硬质倒热端421以及朝向冷凝管32一侧的软质空心端423，硬质倒热端421与软质空心端423固定连接，硬质倒热端421靠近软质空心端423一端的中部固定镶嵌有磁片422，软质空心端423为弹性材料制成，当热触球42不断靠近冷凝管32并与其接触后，软质空心端423能够不断发生形变，使得热触杆4与冷凝管32的接触面积不断增大，从而加速冷凝管32内冷凝水对热触杆4上携带热量的转移，从而使得与其接触的热触囊31上热量被转移，从而使其变小恢复形变，此时导热动杆41恢复形变，带动换热平动杆5向左平移回到原位，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊31不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆5不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆5能够不断的将散热鳞片2内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片2的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率。
通过热触杆4和换热平动杆5的设置，在变压器使用持续发热的过程中，热触囊31不断发生膨胀--恢复膨胀的过程，从而带动换热平动杆5不断发生左右平移的过程，从而使得换热平动杆5能够不断的进出散热鳞片2，从而使得换热平动杆5能够不断的将散热鳞片2内部的热量聚集并引导至外侧，相较于现有技术中散热鳞片2的热量缓慢向外散发的过程，显著加快了热量向外的传递和散发，有效提高变压器的散热效率，同时配合聚热杆6以及热导绒毛的作用，在散热鳞片2内时，能够提高换热平动杆5对散热鳞片2上热量的聚集作用，在散热鳞片2外时，能够保持竖立的状态，有效增大与外界的接触面积，使得散热效果更好。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种平动热转移型高效散热变压器，包括变压器本体(1)，所述变压器本体(1)外端固定连接有多个均匀分布的散热鳞片(2)，其特征在于：多个所述散热鳞片(2)之间活动贯穿有换热平动杆(5)，所述换热平动杆(5)靠近变压器本体(1)的一端固定连接有多个均匀分布的热触杆(4)，所述热触杆(4)与散热鳞片(2)相间分布，相邻两个所述散热鳞片(2)相互靠近的一端分别固定连接有热触囊(31)和冷凝管(32)，且热触杆(4)位于热触囊(31)和冷凝管(32)之间，多个所述冷凝管(32)相互连通，且位于变压器本体(1)左右最边缘的两个冷凝管(32)均与外界水源连接，所述热触杆(4)包括与换热平动杆(5)固定连接的导热定杆(43)、与变压器本体(1)固定连接的导热动杆(41)以及固定连接在导热动杆(41)和导热定杆(43)之间的热触球(42)。
2.根据权利要求1所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述导热动杆(41)为弹性材料制成，所述导热定杆(43)为硬质材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述热触球(42)与换热平动杆(5)之间固定连接有多个传热线(7)，多个所述传热线(7)均匀分布在导热定杆(43)两侧。
4.根据权利要求3所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述热触球(42)包括朝向热触囊(31)一侧的硬质倒热端(421)以及朝向冷凝管(32)一侧的软质空心端(423)，所述硬质倒热端(421)与软质空心端(423)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述硬质倒热端(421)靠近软质空心端(423)一端的中部固定镶嵌有磁片(422)，所述软质空心端(423)为弹性材料制成。
6.根据权利要求5所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述热触囊(31)内部饱和填充有空气，且热触囊(31)外表面固定连接有软磁条，所述软磁条与磁片(422)相互靠近的一端磁极相同。
7.根据权利要求1所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述换热平动杆(5)外端固定连接有多个均匀分布的聚热杆(6)，所述聚热杆(6)内部填充有红蜡片颗粒，所述聚热杆(6)内部镶嵌有热导绒毛，所述热导绒毛镶嵌在红蜡片颗粒内部。
8.根据权利要求7所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述热导绒毛包括引热杆(61)，所述引热杆(61)两端分别与聚热杆(6)以及换热平动杆(5)固定连接，所述引热杆(61)外端固定连接有多个均匀分布的导热线(63)，所述导热线(63)端部固定连接有集热球(64)，所述集热球(64)外端固定连接有散热绒毛(62)，所述散热绒毛(62)贯穿聚热杆(6)并延伸至聚热杆(6)外端。
9.根据权利要求8所述的一种平动热转移型高效散热变压器，其特征在于：所述聚热杆(6)、引热杆(61)、散热绒毛(62)、导热线(63)以及集热球(64)均为弹性导热材料制成。
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