CN114709052B - 一种油浸式变压器高效散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油浸式变压器高效散热装置，涉及变压器散热技术领域。所述油浸式变压器高效散热装置包括：底座，所述底座的上表面安装有变压器本体；散热机构，所述散热机构的数量为多个，多个散热机构成列设置，且散热机构贯穿变压器本体并与变压器本体连接；所述散热机构包括安装环，所述变压器本体的前端面固定连接有贯穿其设置的安装环，安装环倾斜设置，且安装环位于变压器本体内的一端位于其另一端的下方；所述安装环内连接有贯穿其设置的导管，导管位于变压器本体内的一端固定连接有与其相互连通的导热球，导热球内注入具有蒸发功能的低沸点工作液。本发明提供的油浸式变压器高效散热装置具有散热速度快且效果好的优点。

Description

一种油浸式变压器高效散热装置

技术领域

本发明涉及变压器散热技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器高效散热装置。

背景技术

油浸式变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，其散热效率高低对变压器的工作性能和安全运行有重大影响。

目前，油浸式变压器在进行散热时，一般采用在油浸式变压器的外表面安装散热翅片的方式进行散热，即采用自冷散热的方式，此种散热方式对外部环境中温度的要求较高，且通过金属散热，其具有一定程度的热阻，从而不利于油浸式变压器，同时影响油浸式变压器散热的速度。

因此，有必要提供一种新的油浸式变压器高效散热装置解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种散热效果好且散热速度快的油浸式变压器高效散热装置。

本发明提供的油浸式变压器高效散热装置包括：底座，所述底座的上表面安装有变压器本体；散热机构，所述散热机构的数量为多个，多个散热机构成列设置，且散热机构贯穿变压器本体并与变压器本体连接；所述散热机构包括安装环，所述变压器本体的前端面固定连接有贯穿其设置的安装环，安装环倾斜设置，且安装环位于变压器本体内的一端位于其另一端的下方；所述安装环内连接有贯穿其设置的导管，导管位于变压器本体内的一端固定连接有与其相互连通的导热球，导热球内注入具有蒸发功能的低沸点工作液；所述导管的另一端通过绝热环固定连接有同心设置的冷凝管；所述冷凝管的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列且与其相互连通的条形罩，且冷凝管内连接多个毛细多孔回流绳，毛细多孔回流绳的另一端贯穿绝热环并延伸到导管内；所述毛细多孔回流绳位于导管内的一端固定连接有配重球，配重球靠近绝热环设置；鼓风机构，所述鼓风机构与变压器本体连接，且通过鼓风机构的出气口为多个，多个出气口分别朝向对应的条形罩和冷凝管设置。

优选的，所述散热机构还包括弹性连接柱，位于冷凝管内的多个所述毛细多孔回流绳揉捻在一起，且揉捻在一起的毛细多孔回流绳的外表面固定连接有多个弹性连接柱，弹性连接柱固定连接有多个用于冷凝液聚集的收集杆。

优选的，所述导管通过密封轴承在保证密封的同时转动连接在安装环内。

优选的，所述条形罩固定连接有多个两端开口且贯穿其设置的导热筒。

优选的，所述导热球的外表面固定连接有多个用于扰动变压器本体内变压器油的扰动机构。

优选的，所述扰动机构包括连接杆，所述导热球的外表面固定连接有多个连接杆，连接杆远离导热球的一端固定连接有固定框，固定框内固定连接有用于扰动变压器本体内变压器油的扰动网。

优选的，所述鼓风机构包括气泵，所述变压器本体的上表面安装有气泵，气泵的出气口连接导气管的一端，导气管的另一端连接有多个分支连接管；所述变压器本体的前端面固定连接有多个中空设置的侧板，多个侧板与多个分支连接管一一对应，且分支连接管与侧板的进气口连接；所述安装环位于两个侧板之间，且侧板的外表面固定连接有与其内部相互连通的锥形出气嘴，锥形出气嘴的出气方向朝向对应的条形罩和冷凝管设置，通过锥形出气嘴出气，驱动对应的条形罩和冷凝管转动。

优选的，所述鼓风机构还包括条形分气板，所述变压器本体的前端面固定连接有条形分气板，条形分气板位于侧板的正上方；所述导气管远离气泵的一端与条形分气板的进气口连接，且条形分气板底部的开设有多个出气口，分支连接管连接在对应的出气口内。

优选的，所述鼓风机构还包括通孔，所述侧板开设有多个通孔，相邻两个侧板上的通孔对正设置。

优选的，所述变压器本体的外表面固定连接有多个用于散热的散热翅片。

与相关技术相比较，本发明提供的油浸式变压器高效散热装置具有如下有益效果：

本发明在使用时，工作液可以稳定在蒸发汽化、冷凝液化、回流之间的循环，通过工作液体的汽、液相变传热，使得热阻很小，因此，具有良好的导热能力，源源不断的实现对变压器油进行散热，进而提高变压器的散热效果与散热速度。

附图说明

图1为本发明提供的油浸式变压器高效散热装置的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的油浸式变压器高效散热装置的局部剖视结构示意图；

图3为图1所示的鼓风机构的结构示意图；

图4为图1所示的散热机构的结构示意图；

图5为图4所示的散热机构的剖视结构示意图；

图6为图5所示的扰动机构的结构示意图。

图中标号：1、鼓风机构；11、导气管；12、条形分气板；13、侧板；14、锥形出气嘴；15、气泵；16、分支连接管；17、通孔；2、变压器本体；3、底座；4、散热翅片；5、散热机构；51、条形罩；52、绝热环；53、安装环；54、导管；55、导热球；56、冷凝管；57、配重球；58、毛细多孔回流绳；59、弹性连接柱；59a、收集杆；6、扰动机构；61、连接杆；62、扰动网；63、固定框。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图6，一种油浸式变压器高效散热装置包括：底座3，所述底座3的上表面安装有变压器本体2；散热机构5，所述散热机构5的数量为多个，多个散热机构5成列设置，且散热机构5贯穿变压器本体2并与变压器本体2连接；鼓风机构1，所述鼓风机构1与变压器本体2连接，且通过鼓风机构1的出气口为多个，多个出气口分别朝向对应的条形罩51和冷凝管56设置。

需要说明：装置在使用时，通过散热机构5实现对热量向外的传递，且通过鼓风机构1实现对散热机构5冷凝端的冷却，保证向外散热的效果。

参考图1、图2、图4和图5所示，所述散热机构5包括安装环53，所述变压器本体2的前端面固定连接有贯穿其设置的安装环53，安装环53倾斜设置，且安装环53位于变压器本体2内的一端位于其另一端的下方；所述安装环53内连接有贯穿其设置的导管54，导管54位于变压器本体2内的一端固定连接有与其相互连通的导热球55，导热球55内注入具有蒸发功能的低沸点工作液；所述导管54的另一端通过绝热环52固定连接有同心设置的冷凝管56；所述冷凝管56的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列且与其相互连通的条形罩51，且冷凝管56内连接多个毛细多孔回流绳58，毛细多孔回流绳58的另一端贯穿绝热环52并延伸到导管54内；所述毛细多孔回流绳58位于导管54内的一端固定连接有配重球57，配重球57靠近绝热环52设置。

需要说明：低沸点工作液可以是甲醇、水银等；毛细多孔回流绳58可以为玻璃纤维；冷凝管56、毛细多孔回流绳58上的微孔、导管54、导热球55形成密封的空间，装置在使用时，将此空间内抽成真空状态。

还需要说明：通过变压器本体2工作，使得变压器油的温度升高，当对变压器本体2散热时，主要对变压器本体2内的变压器油进行散热；当装置在使用时，导热球55伸入到变压器本体2内的变压器油内，由于导热球55内注有可以蒸发的低沸点工作液，当变压器本体2内的变压器油升温时，通过导热球55的球壁实现热量交换，从而使得导热球55内的低沸点工作液沸腾蒸发为气态，使得导热球55内的气压增加，此时冷凝管56与导热球55之间产生压力差，在压力差的作用下，使得气态的工作液依次通过导管54和毛细多孔回流绳58内部的微孔进入到冷凝管56内，由于鼓风机构1的出风口朝向冷凝管56，从而气态的工作液在冷凝管56内凝结成液态的工作液，液态的工作液与毛细多孔回流绳58接触，从而通过毛细多孔回流绳58的毛细抽吸力使得液态的工作液重新进入导管54最终回流到导热球55内；通过绝热环52避免冷凝管56与导管54换热，从而保证冷凝管56与导热球55稳定的温度差，使得工作液可以稳定在蒸发汽化、冷凝液化、回流之间的循环，通过工作液体的汽、液相变传热，使得热阻很小，因此，具有良好的导热能力，源源不断的实现对变压器油进行散热，进而提高变压器的散热效果与散热速度。

参考图5所示，所述导管54通过密封轴承在保证密封的同时转动连接在安装环53内。

需要说明：由于鼓风机构1的出气口朝向对应的条形罩51和冷凝管56，且导管54与安装环53转动连接，通过鼓风机构1工作，可以使得条形罩51、绝热环52、导管54、导热球55、冷凝管56和毛细多孔回流绳58转动；

还需要说明：通过导热球55的转动，有利于扰动变压器本体2内的变压器油，增加变压器本体2内变压器油的对流速度，从而有利于对变压器本体2内的变压器油的散热。

还需要说明：由于冷凝管56倾斜设置，且通过冷凝管56的转动，有利于冷凝管56内凝结后液态工作液回流到绝热环52的上表面，且绝热环52的上表面向着中心处凹陷，从而有利于液态工作液与毛细多孔回流绳58接触，从而有利于液态工作液的回流；由于毛细多孔回流绳58在导管54内一端为自由端，且毛细多孔回流绳58的自由安装有配重球57，当毛细多孔回流绳58转动时，在离心力的作用下，有利于毛细多孔回流绳58内液态工作液的流出，从而使得液态工作液可以更好的回流到导热球55内。

参考图5所示，所述绝热环52的外表面固定连接有多个两端开口的限位套，毛细多孔回流绳58和配重球57位于对应的限位套内。

需要说明：限位套的内径大于配重球57的直径，使得毛细多孔回流绳58和配重球57可以在限位套内活动，有利于毛细多孔回流绳58中液态工作液的流出；通过限位套可以对毛细多孔回流绳58和配重球57进行限位，避免相邻的毛细多孔回流绳58缠绕在一起，进一步有利于毛细多孔回流绳58中液态工作液的流出。

参考图5所示，所述散热机构5还包括弹性连接柱59，位于冷凝管56内的多个所述毛细多孔回流绳58揉捻在一起，且揉捻在一起的毛细多孔回流绳58的外表面固定连接有多个弹性连接柱59，弹性连接柱59固定连接有多个用于冷凝液聚集的收集杆59a。

需要说明：气态的工作液在冷凝管56内凝结时，通过收集杆59a和弹性连接柱59可以有利于多液珠的捕获，从而有利于液态工作液聚集到毛细多孔回流绳58上，从而有利于通过毛细抽吸力使得液态的工作液回流到导管54内。

参考图4和图5所示，所述条形罩51固定连接有多个两端开口且贯穿其设置的导热筒。

需要说明：通过导热筒可以增加条形罩51的表面积，从而有利于对条形罩51的制冷，进而有利于对冷凝管56内气态工作液的凝结。

参考图4和图6所示，所述导热球55的外表面固定连接有多个用于扰动变压器本体2内变压器油的扰动机构6。

需要说明：通过扰动机构6可以进一步增加变压器本体2内变压器油的对流速度，从而有利于对变压器本体2内的变压器油的散热。

参考图6所示，所述扰动机构6包括连接杆61，所述导热球55的外表面固定连接有多个连接杆61，连接杆61远离导热球55的一端固定连接有固定框63，固定框63内固定连接有用于扰动变压器本体2内变压器油的扰动网62。

需要说明：当导热球55转动时，在连接杆61的作用下，带动固定框63和扰动网62同步转动，通过固定框63和扰动网62可以对变压器本体2内变压器油进行扰动，增加变压器油对流的速度，从而有利于对变压器本体2内的变压器油的散热。

还需要说明：通过扰动网62捕获对变压器油中的油泥，减小油泥粘附在导热球55表面的几率，且导热球55为球型且表面光滑，也可以减小导热球55表面粘附油泥的几率，从而有利于导热球55与变压器油之间的换热。

参考图1和图3所示，所述鼓风机构1包括气泵15，所述变压器本体2的上表面安装有气泵15，气泵15的出气口连接导气管11的一端，导气管11的另一端连接有多个分支连接管16；所述变压器本体2的前端面固定连接有多个中空设置的侧板13，多个侧板13与多个分支连接管16一一对应，且分支连接管16与侧板13的进气口连接；所述安装环53位于两个侧板13之间，且侧板13的外表面固定连接有与其内部相互连通的锥形出气嘴14，锥形出气嘴14的出气方向朝向对应的条形罩51和冷凝管56设置，通过锥形出气嘴14出气，驱动对应的条形罩51和冷凝管56转动。

需要说明：通过气泵15工作，使得锥形出气嘴14出气，条形罩51和冷凝管56可以组成叶轮形状，通过锥形出气嘴14出气使得条形罩51和冷凝管56转动；从而带动导热球55转动，实现对变压器本体2内变压器油的扰动，有利于对变压器本体2内的变压器油的散热。

还需要说明：由于锥形出气嘴14的进气口大于其出气口，从而增加锥形出气嘴14出风的速度，提高条形罩51和冷凝管56转动的稳定性。

参考图3所示，所述鼓风机构1还包括条形分气板12，所述变压器本体2的前端面固定连接有条形分气板12，条形分气板12位于侧板13的正上方；所述导气管11远离气泵15的一端与条形分气板12的进气口连接，且条形分气板12底部的开设有多个出气口，分支连接管16连接在对应的出气口内。

需要说明：通过条形分气板12可以从上方对条形罩51、绝热环52、安装环53、导管54和冷凝管56进行遮挡和防护，且通过侧板13可以从两侧对条形罩51、绝热环52、安装环53、导管54和冷凝管56进行遮挡和防护，从而减小条形罩51、绝热环52、安装环53、导管54和冷凝管56与外部物体接触甚至碰撞的几率，提高装置使用的安全性与可靠性。

参考图3所示，所述鼓风机构1还包括通孔17，所述侧板13开设有多个通孔17，相邻两个侧板13上的通孔17对正设置。

需要说明：锥形出气嘴14吹出的气体可以通过通孔17流出，且多个通孔17可以组成相互连通的散热通道，有利于条形罩51和冷凝管56的冷却。

参考图1所示，所述变压器本体2的外表面固定连接有多个用于散热的散热翅片4。

需要说明：通过散热翅片4也可以实现对变压器本体2的散热。

本发明提供的油浸式变压器高效散热装置的工作原理如下：

本发明在使用时，导热球55伸入到变压器本体2内的变压器油内，由于导热球55内注有可以蒸发的低沸点工作液，当变压器本体2内的变压器油升温时，通过导热球55的球壁实现热量交换，从而使得导热球55内的低沸点工作液沸腾蒸发为气态，使得导热球55内的气压增加，此时冷凝管56与导热球55之间产生压力差，在压力差的作用下，使得气态的工作液依次通过导管54和毛细多孔回流绳58内部的微孔进入到冷凝管56内，由于鼓风机构1的出风口朝向冷凝管56，从而气态的工作液在冷凝管56内凝结成液态的工作液，液态的工作液与毛细多孔回流绳58接触，从而通过毛细多孔回流绳58的毛细抽吸力使得液态的工作液重新进入导管54最终回流到导热球55内；通过绝热环52避免冷凝管56与导管54换热，从而保证冷凝管56与导热球55稳定的温度差，使得工作液可以稳定在蒸发汽化、冷凝液化、回流之间的循环，通过工作液体的汽、液相变传热，使得热阻很小，因此，具有良好的导热能力，源源不断的实现对变压器油进行散热，进而提高变压器的散热效果与散热速度；

本发明通过气泵15工作，使得锥形出气嘴14出气，条形罩51和冷凝管56可以组成叶轮形状，通过锥形出气嘴14出气使得条形罩51和冷凝管56转动；从而带动导热球55转动，实现对变压器本体2内变压器油的扰动，有利于对变压器本体2内的变压器油的散热；

本发明通过冷凝管56的转动，有利于冷凝管56内凝结后液态工作液回流到绝热环52的上表面，且绝热环52的上表面向着中心处凹陷，从而有利于液态工作液与毛细多孔回流绳58接触，从而有利于液态工作液的回流；由于毛细多孔回流绳58在导管54内一端为自由端，且毛细多孔回流绳58的自由安装有配重球57，当毛细多孔回流绳58转动时，在离心力的作用下，有利于毛细多孔回流绳58内液态工作液的流出，从而使得液态工作液可以更好的回流到导热球55内。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，包括：

底座（3），所述底座（3）的上表面安装有变压器本体（2）；

散热机构（5），所述散热机构（5）的数量为多个，多个散热机构（5）成列设置，且散热机构（5）贯穿变压器本体（2）并与变压器本体（2）连接；所述散热机构（5）包括安装环（53），所述变压器本体（2）的前端面固定连接有贯穿其设置的安装环（53），安装环（53）倾斜设置，且安装环（53）位于变压器本体（2）内的一端位于其另一端的下方；所述安装环（53）内连接有贯穿其设置的导管（54），导管（54）位于变压器本体（2）内的一端固定连接有与其相互连通的导热球（55），导热球（55）内注入具有蒸发功能的低沸点工作液；所述导管（54）的另一端通过绝热环（52）固定连接有同心设置的冷凝管（56）；所述冷凝管（56）的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列且与其相互连通的条形罩（51），且冷凝管（56）内连接多个毛细多孔回流绳（58），毛细多孔回流绳（58）的另一端贯穿绝热环（52）并延伸到导管（54）内；所述毛细多孔回流绳（58）位于导管（54）内的一端固定连接有配重球（57），配重球（57）靠近绝热环（52）设置；

鼓风机构（1），所述鼓风机构（1）与变压器本体（2）连接，且通过鼓风机构（1）的出气口为多个，多个出气口分别朝向对应的条形罩（51）和冷凝管（56）设置。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述散热机构（5）还包括弹性连接柱（59），位于冷凝管（56）内的多个所述毛细多孔回流绳（58）揉捻在一起，且揉捻在一起的毛细多孔回流绳（58）的外表面固定连接有多个弹性连接柱（59），弹性连接柱（59）固定连接有多个用于冷凝液聚集的收集杆（59a）。

3.根据权利要求2所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述导管（54）通过密封轴承在保证密封的同时转动连接在安装环（53）内。

4.根据权利要求3所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述条形罩（51）固定连接有多个两端开口且贯穿其设置的导热筒。

5.根据权利要求4所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述导热球（55）的外表面固定连接有多个用于扰动变压器本体（2）内变压器油的扰动机构（6）。

6.根据权利要求5所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述扰动机构（6）包括连接杆（61），所述导热球（55）的外表面固定连接有多个连接杆（61），连接杆（61）远离导热球（55）的一端固定连接有固定框（63），固定框（63）内固定连接有用于扰动变压器本体（2）内变压器油的扰动网（62）。

7.根据权利要求1-6任一所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述鼓风机构（1）包括气泵（15），所述变压器本体（2）的上表面安装有气泵（15），气泵（15）的出气口连接导气管（11）的一端，导气管（11）的另一端连接有多个分支连接管（16）；所述变压器本体（2）的前端面固定连接有多个中空设置的侧板（13），多个侧板（13）与多个分支连接管（16）一一对应，且分支连接管（16）与侧板（13）的进气口连接；所述安装环（53）位于两个侧板（13）之间，且侧板（13）的外表面固定连接有与其内部相互连通的锥形出气嘴（14），锥形出气嘴（14）的出气方向朝向对应的条形罩（51）和冷凝管（56）设置，通过锥形出气嘴（14）出气，驱动对应的条形罩（51）和冷凝管（56）转动。

8.根据权利要求7所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述鼓风机构（1）还包括条形分气板（12），所述变压器本体（2）的前端面固定连接有条形分气板（12），条形分气板（12）位于侧板（13）的正上方；所述导气管（11）远离气泵（15）的一端与条形分气板（12）的进气口连接，且条形分气板（12）底部的开设有多个出气口，分支连接管（16）连接在对应的出气口内。

9.根据权利要求8所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述鼓风机构（1）还包括通孔（17），所述侧板（13）开设有多个通孔（17），相邻两个侧板（13）上的通孔（17）对正设置。

10.根据权利要求1所述的油浸式变压器高效散热装置，其特征在于，所述变压器本体（2）的外表面固定连接有多个用于散热的散热翅片（4）。

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