CN112735756A - 一种分段式高效散热变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分段式高效散热变压器，属于变压器领域，一种分段式高效散热变压器，包括变压器本体，变压器本体外端固定连接有多个均匀分布的外离鳞片，通过分段的外离鳞片的设置，在变压器产生大量热量时，气顶凸起受热膨胀，推动联动网使动片端从定片端上分离，使外离鳞片内部产生间隙，一方面显著增大外离鳞片与外界的接触面积，加快散热速度，另一方面分离后，聚热绳被拉绳，使吸热变球受力形变，其内部的去离子水进入到聚热球管内并呈现连续分布，使聚热绳能够向外吸附吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中主动向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，从而有效避免变压器上热量的聚集，有效保证其稳定运行以及使用使用寿命。

Description

一种分段式高效散热变压器

技术领域

本发明涉及变压器领域，更具体地说，涉及一种分段式高效散热变压器。

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。

变压器在运行时，会产生大量的热，现有技术中通常在变压器表面设置散热鳞片从而增大散热面积，达到散热的效果，对于大型的变压器而言，其连续工作的时长通常较长，仅仅通过散热鳞片自主向外散热，难以及时将热量散出，导致变压器上存在一定热量聚集的情况发生，不仅会影响发变压器工作的稳定性，热量的聚集还容易导致变压器被损坏的几率增大，使得使用寿命变低。

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分段式高效散热变压器，它通过分段的外离鳞片的设置，在变压器产生大量热量时，气顶凸起受热膨胀，推动联动网使动片端从定片端上分离，使外离鳞片内部产生间隙，一方面显著增大外离鳞片与外界的接触面积，加快散热速度，另一方面分离后，聚热绳被拉绳，使吸热变球受力形变，其内部的去离子水进入到聚热球管内并呈现连续分布，使聚热绳能够向外吸附吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中主动向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，从而有效避免变压器上热量的聚集，有效保证其稳定运行以及使用使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种分段式高效散热变压器，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外离鳞片，所述变压器本体外端还固定连接有多个均匀分布的气顶凸起，多个所述气顶凸起分别位于相邻两个外离鳞片之间，所述气顶凸起内部填充有高导热气体，相邻两个外离鳞片之间固定连接有联动网，所述联动网与气顶凸起端部相接触，所述外离鳞片包括与变压器本体固定连接的定片端以及与定片端端部相匹配的动片端，所述动片端内部贯穿设有聚热绳，所述聚热绳包括位于动片端外的外限位球、贯穿动片端的内吸热杆以及多个固定连接在内吸热杆靠近定片端一端的吸热变球，所述动片端靠近定片端的一端开凿有多个与聚热绳相对应的容球槽，且多个吸热变球位于容球槽内，通过分段的外离鳞片的设置，在变压器产生大量热量时，气顶凸起受热膨胀，推动联动网使动片端从定片端上分离，使外离鳞片内部产生间隙，一方面显著增大外离鳞片与外界的接触面积，加快散热速度，另一方面分离后，聚热绳被拉绳，使吸热变球受力形变，其内部的去离子水进入到聚热球管内并呈现连续分布，使聚热绳能够向外吸附吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中主动向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，从而有效避免变压器上热量的聚集，有效保证其稳定运行以及使用使用寿命。

进一步的，所述气顶凸起远离变压器本体的端部为弹性材料制成，所述气顶凸起的其他部位为硬质结构制成，当变压器本体在运行产生大量热量时，气顶凸起内高导热气体受热膨胀，使气顶凸起能够集中在端部发生形变，从而使其对联动网的推力作用更明显，便于定片端和动片端的分离，且气顶凸起内高导热气体为饱和填充，使其在受热后，当发生膨胀后，能够及时作用在气顶凸起端部，所述联动网为非弹性的导热材料制成。

进一步的，所述外限位球包括限位定端以及固定连接在限位定端端部的限位动端，所述限位动端内部填充有去离子水。

进一步的，所述限位定端为硬质吸热材料制成，所述限位动端为弹性材料制成，当气顶凸起膨胀使动片端向外远离定片端时，限位动端受力挤压形变，一方面其内部的去离子水进入到内吸热杆内，从而使其聚热绳能够吸收部分动片端内的热量，另一方面，限位动端形变被压扁后，限位定端逐渐靠近动片端端部，从而使动片端以及去离子水中的热量能够同时作用下限位定端上，进而加速热量向外的散发，显著提高散热效率，有效维持变压器连续的稳定工作。

进一步的，所述内吸热杆包括与限位动端固定连接的定型杆以及固定连接在定型杆端部的聚热球管，所述吸热变球连接在聚热球管上，且聚热球管位于容球槽内，容球槽使吸热变球在定片端和动片端接触时，不易直接与二者接触面接触，从有效避免其别意外挤压破裂的情况发生。

进一步的，所述定型杆和聚热球管均为中空管状结构，便于限位动端和内形变端在挤压作用下朝向内吸热杆内部发生形变，从而使去离子水能够进入到内吸热杆内，从而使去离子水的分布范围变大，从而有效吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中自主的向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，且定型杆为硬质非弹性材料制成，所述聚热球管为弹性材料制成，使定片端和动片端分离时，聚热绳的主要伸长形变集中在聚热球管处，使吸热变球能够相应发生较大的形变，从而使去离子水能够顺利进入到内吸热杆内，加快散热速度，有效避免变压器本体上热量的聚集。

进一步的，所述吸热变球包括与聚热球管固定连接的外形变端以及固定连接在外形变端两端口部的内形变端，且内形变端位于聚热球管内，所述吸热变球内同样填充有去离子水。

进一步的，所述外形变端和内形变端均为弹性密封材料制成，且内形变端厚度不大于外形变端厚度的一半，使动片端在远离定片端时，内形变端比外形变端更易形变，便于去离子水随其形变进入到内吸热杆内。

进一步的，相邻两个所述吸热变球之间的距离小于两个内形变端的弹性形变距离之和，使内形变端在形变时，最终相邻两个内形变端能够相互接触，使聚热球管内去离子水呈现连续分布，一方面有效抑制其继续形变，从而保护不易因形变过大而破裂，另一方面，使聚热球管内充满去离子水，使吸热散热效果更好。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过分段的外离鳞片的设置，在变压器产生大量热量时，气顶凸起受热膨胀，推动联动网使动片端从定片端上分离，使外离鳞片内部产生间隙，一方面显著增大外离鳞片与外界的接触面积，加快散热速度，另一方面分离后，聚热绳被拉绳，使吸热变球受力形变，其内部的去离子水进入到聚热球管内并呈现连续分布，使聚热绳能够向外吸附吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中主动向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，从而有效避免变压器上热量的聚集，有效保证其稳定运行以及使用使用寿命。

(2)气顶凸起远离变压器本体的端部为弹性材料制成，气顶凸起的其他部位为硬质结构制成，当变压器本体在运行产生大量热量时，气顶凸起内高导热气体受热膨胀，使气顶凸起能够集中在端部发生形变，从而使其对联动网的推力作用更明显，便于定片端和动片端的分离，且气顶凸起内高导热气体为饱和填充，使其在受热后，当发生膨胀后，能够及时作用在气顶凸起端部，联动网为非弹性的导热材料制成。

(3)外限位球包括限位定端以及固定连接在限位定端端部的限位动端，限位动端内部填充有去离子水。

(4)限位定端为硬质吸热材料制成，限位动端为弹性材料制成，当气顶凸起膨胀使动片端向外远离定片端时，限位动端受力挤压形变，一方面其内部的去离子水进入到内吸热杆内，从而使其聚热绳能够吸收部分动片端内的热量，另一方面，限位动端形变被压扁后，限位定端逐渐靠近动片端端部，从而使动片端以及去离子水中的热量能够同时作用下限位定端上，进而加速热量向外的散发，显著提高散热效率，有效维持变压器连续的稳定工作。

(5)内吸热杆包括与限位动端固定连接的定型杆以及固定连接在定型杆端部的聚热球管，吸热变球连接在聚热球管上，且聚热球管位于容球槽内，容球槽使吸热变球在定片端和动片端接触时，不易直接与二者接触面接触，从有效避免其别意外挤压破裂的情况发生。

(6)定型杆和聚热球管均为中空管状结构，便于限位动端和内形变端在挤压作用下朝向内吸热杆内部发生形变，从而使去离子水能够进入到内吸热杆内，从而使去离子水的分布范围变大，从而有效吸附来自定片端上的热量，相较于现有技术中自主的向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，且定型杆为硬质非弹性材料制成，聚热球管为弹性材料制成，使定片端和动片端分离时，聚热绳的主要伸长形变集中在聚热球管处，使吸热变球能够相应发生较大的形变，从而使去离子水能够顺利进入到内吸热杆内，加快散热速度，有效避免变压器本体上热量的聚集。

(7)吸热变球包括与聚热球管固定连接的外形变端以及固定连接在外形变端两端口部的内形变端，且内形变端位于聚热球管内，吸热变球内同样填充有去离子水。

(8)外形变端和内形变端均为弹性密封材料制成，且内形变端厚度不大于外形变端厚度的一半，使动片端在远离定片端时，内形变端比外形变端更易形变，便于去离子水随其形变进入到内吸热杆内。

(9)相邻两个吸热变球之间的距离小于两个内形变端的弹性形变距离之和，使内形变端在形变时，最终相邻两个内形变端能够相互接触，使聚热球管内去离子水呈现连续分布，一方面有效抑制其继续形变，从而保护不易因形变过大而破裂，另一方面，使聚热球管内充满去离子水，使吸热散热效果更好。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明的外离鳞片处部分的结构示意图；

图3为本发明的外离鳞片相互未分离时的结构示意图；

图4为本发明的外离鳞片分离后的结构示意图；

图5为本发明的聚热绳部分的结构示意图；

图6为图5中A处的结构示意图。

图中标号说明：

1变压器本体、2外离鳞片、21定片端、22动片端、3气顶凸起、4联动网、51外限位球、511限位定端、512限位动端、52内吸热杆、521定型杆、522聚热球管、53吸热变球、531外形变端、532内形变端、6容球槽。

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1-2，一种分段式高效散热变压器，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外离鳞片2，变压器本体1外端还固定连接有多个均匀分布的气顶凸起3，多个气顶凸起3分别位于相邻两个外离鳞片2之间，气顶凸起3内部填充有高导热气体，相邻两个外离鳞片2之间固定连接有联动网4，联动网4与气顶凸起3端部相接触，气顶凸起3远离变压器本体1的端部为弹性材料制成，气顶凸起3的其他部位为硬质结构制成，请参阅图4，当变压器本体1在运行产生大量热量时，气顶凸起3内高导热气体受热膨胀，使气顶凸起3能够集中在端部发生形变，从而使其对联动网4的推力作用更明显，便于定片端21和动片端22的分离，且气顶凸起3内高导热气体为饱和填充，使其在受热后，当发生膨胀后，能够及时作用在气顶凸起3端部，联动网4为非弹性的导热材料制成。

请参阅图3，外离鳞片2包括与变压器本体1固定连接的定片端21以及与定片端21端部相匹配的动片端22，定片端21和动片端22的连接的端部为非平直面，使与外界的接触面积更大，散热效果更好，动片端22内部贯穿设有聚热绳，聚热绳包括位于动片端22外的外限位球51、贯穿动片端22的内吸热杆52以及多个固定连接在内吸热杆52靠近定片端21一端的吸热变球53，动片端22靠近定片端21的一端开凿有多个与聚热绳相对应的容球槽6，且多个吸热变球53位于容球槽6内。

请参阅图5，外限位球51包括限位定端511以及固定连接在限位定端511端部的限位动端512，限位动端512内部填充有去离子水，限位定端511为硬质吸热材料制成，限位动端512为弹性材料制成，当气顶凸起3膨胀使动片端22向外远离定片端21时，限位动端512受力挤压形变，一方面其内部的去离子水进入到内吸热杆52内，从而使其聚热绳能够吸收部分动片端22内的热量，另一方面，限位动端512形变被压扁后，限位定端511逐渐靠近动片端22端部，从而使动片端22以及去离子水中的热量能够同时作用下限位定端511上，进而加速热量向外的散发，显著提高散热效率，有效维持变压器连续的稳定工作；

内吸热杆52包括与限位动端512固定连接的定型杆521以及固定连接在定型杆521端部的聚热球管522，吸热变球53连接在聚热球管522上，且聚热球管522位于容球槽6内，容球槽6使吸热变球53在定片端21和动片端22接触时，不易直接与二者接触面接触，从有效避免其别意外挤压破裂的情况发生，定型杆521和聚热球管522均为中空管状结构，便于限位动端512和内形变端532在挤压作用下朝向内吸热杆52内部发生形变，从而使去离子水能够进入到内吸热杆52内，从而使去离子水的分布范围变大，从而有效吸附来自定片端21上的热量，相较于现有技术中自主的向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，且定型杆521为硬质非弹性材料制成，聚热球管522为弹性材料制成，使定片端21和动片端22分离时，聚热绳的主要伸长形变集中在聚热球管522处，使吸热变球53能够相应发生较大的形变，从而使去离子水能够顺利进入到内吸热杆52内，加快散热速度，有效避免变压器本体1上热量的聚集；

请参阅图6，吸热变球53包括与聚热球管522固定连接的外形变端531以及固定连接在外形变端531两端口部的内形变端532，且内形变端532位于聚热球管522内，吸热变球53内同样填充有去离子水，外形变端531和内形变端532均为弹性密封材料制成，且内形变端532厚度不大于外形变端531厚度的一半，使动片端22在远离定片端21时，内形变端532比外形变端531更易形变，便于去离子水随其形变进入到内吸热杆52内，相邻两个吸热变球53之间的距离小于两个内形变端532的弹性形变距离之和，使内形变端532在形变时，最终相邻两个内形变端532能够相互接触，使聚热球管522内去离子水呈现连续分布，一方面有效抑制其继续形变，从而保护32不易因形变过大而破裂，另一方面，使聚热球管522内充满去离子水，使吸热散热效果更好。

通过分段的外离鳞片2的设置，在变压器产生大量热量时，气顶凸起3受热膨胀，推动联动网4使动片端22从定片端21上分离，使外离鳞片2内部产生间隙，一方面显著增大外离鳞片2与外界的接触面积，加快散热速度，另一方面分离后，聚热绳被拉绳，使吸热变球53受力形变，其内部的去离子水进入到聚热球管522内并呈现连续分布，使聚热绳能够向外吸附吸附来自定片端21上的热量，相较于现有技术中主动向外散发，显著提高热量向外的扩散效率，从而有效避免变压器上热量的聚集，有效保证其稳定运行以及使用使用寿命。

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)

1.一种分段式高效散热变压器，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外离鳞片(2)，其特征在于：所述变压器本体(1)外端还固定连接有多个均匀分布的气顶凸起(3)，多个所述气顶凸起(3)分别位于相邻两个外离鳞片(2)之间，所述气顶凸起(3)内部填充有高导热气体，相邻两个外离鳞片(2)之间固定连接有联动网(4)，所述联动网(4)与气顶凸起(3)端部相接触，所述外离鳞片(2)包括与变压器本体(1)固定连接的定片端(21)以及与定片端(21)端部相匹配的动片端(22)，所述动片端(22)内部贯穿设有聚热绳，所述聚热绳包括位于动片端(22)外的外限位球(51)、贯穿动片端(22)的内吸热杆(52)以及多个固定连接在内吸热杆(52)靠近定片端(21)一端的吸热变球(53)，所述动片端(22)靠近定片端(21)的一端开凿有多个与聚热绳相对应的容球槽(6)，且多个吸热变球(53)位于容球槽(6)内。

2.根据权利要求1所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述气顶凸起(3)远离变压器本体(1)的端部为弹性材料制成，所述气顶凸起(3)的其他部位为硬质结构制成，且气顶凸起(3)内高导热气体为饱和填充，所述联动网(4)为非弹性的导热材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述外限位球(51)包括限位定端(511)以及固定连接在限位定端(511)端部的限位动端(512)，所述限位动端(512)内部填充有去离子水。

4.根据权利要求3所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述限位定端(511)为硬质吸热材料制成，所述限位动端(512)为弹性材料制成。

5.根据权利要求3所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述内吸热杆(52)包括与限位动端(512)固定连接的定型杆(521)以及固定连接在定型杆(521)端部的聚热球管(522)，所述吸热变球(53)连接在聚热球管(522)上，且聚热球管(522)位于容球槽(6)内。

6.根据权利要求5所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述定型杆(521)和聚热球管(522)均为中空管状结构，且定型杆(521)为硬质非弹性材料制成，所述聚热球管(522)为弹性材料制成。

7.根据权利要求6所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述吸热变球(53)包括与聚热球管(522)固定连接的外形变端(531)以及固定连接在外形变端(531)两端口部的内形变端(532)，且内形变端(532)位于聚热球管(522)内，所述吸热变球(53)内同样填充有去离子水。

8.根据权利要求7所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：所述外形变端(531)和内形变端(532)均为弹性密封材料制成，且内形变端(532)厚度不大于外形变端(531)厚度的一半。

9.根据权利要求8所述的一种分段式高效散热变压器，其特征在于：相邻两个所述吸热变球(53)之间的距离小于两个内形变端(532)的弹性形变距离之和。

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