CN115346766A - 一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器，涉及散热器技术领域，包括温度传感器、泵体、控制器以及散热机构，温度传感器用于检测油箱中冷却油的温度，泵体用于将油箱中的冷却油导入散热机构中；散热机构包括一组可拆卸连接的翅片组件；所述翅片组件包括：翅片单体，翅片单体上贯穿设置有通孔，翅片单体的一侧设置有与所述通孔同轴的第一连接筒，所述第一连接筒的内部与通孔的内部连通并形成有等内径的过油通道，所述翅片单体的内部中空形成有储油腔。本发明能根据油箱中油液的温度，适应性开启泵体完成不同的工作，即随着油箱温度的提升，选择开启泵体和选择不同功率进行工作，对冷却油进行散热，以节约能源，达到环保节能的目的。

Description

一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，具体为一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器。

背景技术

变压器运行时要产生热量，即负载电流流经变压器绕组产生热量，这些热量必须要及时散掉，散失掉该热量的部件为变压器散热器。

散热器中，目前广泛的适用翅片散热器，通过翅片可以扩大散热面积，增强换热效果，但是翅片的散热器类型、以及翅片参数的设定都影响者散热效果的好坏，而且目前在能源危机的情况下，急需要节约能源，满足社会的可持续发展，因此需要开发一种翅片散热器，同时需要将翅片的结构进行优化，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器，用于对变压器油箱中的冷却油进行散热，其特征在于：包括温度传感器、泵体、控制器以及散热机构，所述温度传感器用于检测油箱中冷却油的温度，所述泵体用于将油箱中的冷却油导入散热机构中；

所述散热机构包括一组可拆卸连接的翅片组件；

所述翅片组件包括：

翅片单体，所述翅片单体上贯穿设置有通孔，所述翅片单体的一侧设置有与所述通孔同轴的第一连接筒，所述第一连接筒的内部与通孔的内部连通并形成有等内径的过油通道，所述翅片单体的内部中空形成有储油腔，且储油腔与所述过油通道之间沿圆周方向均匀设置有进油孔；

隔离件，固定在过油通道的内部，所述隔离件的边缘位置处沿圆周方向均匀设置有出油孔；

活动件，被装配在过油通道的内部并能沿过油通道轴向方向滑动，所述活动件的中心位置处轴向贯穿设置有锥形孔，且所述锥形孔的小口端朝向远离第一连接筒的一侧，所述活动件具有能封堵进油孔的初始位置和具有能封堵出油孔的终端位置；

复位弹簧，在所述活动件朝向隔离件移动时，提供阻尼；

筋状翅片，沿其圆周方向固定在第一连接筒和翅片单体连接处，所述筋状翅片的内部倾斜设置有出油通道，出油通道的一端与储油腔连通，出油通道的另一端与隔离件远离活动件一侧的过油通道连通；

连接筒，与通孔同轴设置在翅片单体远离第一连接筒另一侧；

相邻所述翅片组件的连接筒与第一连接筒螺纹连接。

进一步地，所述连接筒的内径与第一连接筒的外径相等，第一连接筒远离翅片单体一端的外侧壁设置有外螺纹，连接筒的内侧壁设置有与外螺纹相适配的内螺纹。

进一步地，所述油箱上分别设置有进油管与出油管，所述出油管与泵体的输入管连接，所述泵体的输出管通过接头与所述散热机构的一端的连接筒螺纹连接，所述散热机构另一端的第一连接筒通过接头与进油管连接。

进一步地，所述翅片单体整体呈盘状，且储油腔的内部设置有涡状板，以使储油腔的内部形成涡状通道。

进一步地，所述隔离件包括固定环以及设置在固定环内侧的固定桶，所述固定桶的开口端与固定环靠近翅片单体一侧平齐。

进一步地，所述固定桶外侧与所述过油通道内壁之间形成环状通道，相邻所述通孔之间的环状通道之间设置有螺旋板。

进一步地，所述复位弹簧设置在固定桶的内部，所述复位弹簧的一端与活动件的一侧连接，复位弹簧的另一端与固定桶底壁连接。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1.本发明能根据油箱中油液的温度，适应性开启泵体完成不同的工作，即随着油箱温度的提升，选择开启泵体和选择不同功率进行工作，对冷却油进行散热，以节约能源，达到环保节能的目的。

2.本发明能根据现场环境以及变压器的类型，选择合适数量的翅片组件进行组装，使得翅片组件组装成长度合适的散热机构。

3.本发明当泵体处于低功率工作，油液依此通过翅片组件(活动件的锥形孔、隔离件的通孔)进入另一个翅片组件中，最后通过进油管重新进入油箱中，在此过程中，油液只通过散热机构的过油通道进行换热，即油液只需经过短路径(过油通道)与外界换热，使得油液能快速回流至油箱中，降低油箱中的温度，其中，设置的翅片单体相当于散热翅片，起到增大与外界空气的面积，提高散热效果。

4.本发明当泵体处于高功率工作，油液会通过进油孔进入翅片单体的储油腔中，然后通过筋状翅片的出油通道排出，进入另一个翅片组件中(油液与上述流动路径相同)，在此过程中，油液经过长路径(翅片单体的储油腔中)与外界换热，增大了与外界空气的散热面积，由于此时泵体输出油液的流速大，压力大，油液也能快速回流至油箱中，从而快速降低油箱中的温度，需要注意的是，该翅片单体的储油腔预先储存了冷却油，该冷却油低于油箱内部的冷却油，当油箱中的冷却油进入翅片单体的储油腔，能将预先在储存了冷却油挤出，当该冷却油进入油箱后能快速冷却油箱中的温度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明翅片体结构示意图；

图2为本发明翅片体和第一连接筒结构示意图；

图3为图2的剖面结构示意图；

图4为本发明隔离件位置结构示意图；

图5为本发明活动件位置结构示意图；

图6为本发明复位弹簧位置结构示意图；

图7为本发明筋状翅片位置结构示意图；

图8为本发明连接筒位置结构示意图；

图9为本发明散热机构剖视结构示意图；

图10为本发明拼接时结构示意图；

图11为本发明拼接时剖视结构示意图；

图12为本发明涡状板位置结构示意图；

图13为本发明螺旋板位置结构示意图；

图14为本发明翅片组件结构示意图；

图15为本发明螺旋板另一视角结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

变压器运行时要产生热量，即负载电流流经变压器绕组产生热量，这些热量必须要及时散掉，散失掉该热量的部件为变压器散热器，常规技术中的翅片散热器包括两根油管、若干连接在两根油管之间的散热片和泵体，散热片内设有连通上油管和下油管的流道，使用时泵体将油箱中冷却油从一根油管中导入后、再经流道流过散热片而将热量散失掉、最后降温后的冷却油再经另一根油管流回变压器。但是实际工作中，冷却箱中的冷却油的温度不仅跟负载电流流经变压器绕组产生热量有关，而且跟周围环境有关(例如在不同季节、在不同天气、在一天中的早中晚不同阶段时，油箱中的冷却油温度都会发生相应变化)，而常规技术中泵体在工作时其功率大多都是固定，即冷却油在油管中的流速是固定不变，为了响应节能环保的号召，在目前能源危机的情况下，满足社会的可持续发展，如果能在冷却油温度低时，且在保证不影响冷却油对变压器的散热效果的前提下，如果能相应的减少泵体的功率，则能实现降低能源消耗，达到节能环保目的。

请参阅图1至图15，本发明提供一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器，包括温度传感器、泵体、控制器以及散热机构，温度传感器用于检测油箱中冷却油的温度，泵体用于将油箱中的冷却油导入散热机构中。温度传感器实时检测油箱中冷却油的温度，并将温度信号传输至控制器，当温度到达第一预定值时(该第一预定值可根据需要合理设定，可以为20度、25度、30度，当然也可以为其他合理数值)，控制器启动泵体开启低功率工作，当温度到达当温度到达第二预定值时，(该第二预定值高于第一预设值，可根据需要合理设定)，控制器启动泵体开启高功率工作，即本发明能根据油箱中的温度，适应性启动泵体完成不同功率的工作，节约能源消耗，达到节能环保的目的。

常规技术中的翅片散热器尺寸大多的固定的，不能根据现场的环境和变压器的尺寸进行合理组装装配，限制了翅片散热器的应用范围。

本发明的散热机构包括一组可拆卸连接的翅片组件。能根据现场的环境和变压器的尺寸进行合理组装装配，增大了翅片散热器的应用范围。

本发明虽然能根据油箱中的温度，适应性启动泵体完成不同功率的工作，以达到节约能源，环保的目的，但是当泵体功率降低时，其冷却油在油管中的流速也会相应的降低，如果冷却油的流通路径是固定的，则油箱中的冷却油的循环速度也会降低，进而导致其散热效果也会相应降低，因此如果能在此时相应的减少冷却油的流通路径，则能提高油箱中的冷却油的循环速度，即冷却油能快速流回油箱(原因是，此时冷却油本身温度不高，油液在无需经过过长的路径换热，即冷却油无法通过换热的手段，到达其自身降低至低于外界环境的温度)。

翅片组件包括：

如图1-3所示，翅片单体1，翅片单体1上贯穿设置有通孔2，翅片单体1一侧设置有与所述通孔2同轴的第一连接筒3，第一连接筒3的内部与通孔2的内部连通并形成等内径的过油通道4，所述翅片单体1的内部中空形成有储油腔5，且储油腔5与过油通道4之间沿圆周方向设置有进油孔6；

如图4所示，隔离件7，固定在过油通道4的内部，隔离件7的边缘位置处沿圆周方向均匀设置有出油孔8；

如图5所示，活动件9，被装配在过油通道4的内部并能沿过油通道4轴向方向滑动，活动件9的中心位置处轴向贯穿设置有锥形孔10，锥形孔10的小口端朝向远离第一连接筒3的一侧，所述活动件9具有封堵进油孔6的初始位置和具有封堵出油孔8的终端位置；

如图6所示，复位弹簧13，在活动件9朝向隔离件7移动时，提供阻尼；

如图7所示，筋状翅片10，沿其圆周方向固定在第一连接筒3和翅片单体1连接处，筋状翅片10的内部倾斜设置有出油通道11，出油通道11的一端与储油腔5连通，出油通道11的另一端与隔离件7远离活动件9一侧的过油通道4连通；

如图8所示，第二连接筒12，同轴通孔2同轴设置在翅片单体1远离第一连接筒3的另一侧；

如图9-10所示，相邻翅片组件的第二连接筒12与第一连接筒3螺纹连接。

通过上述结构，本发明根据现场环境以及变压器的尺寸，选择合适数量的翅片组件进行组装，即将翅片组件的第二连接筒12与相邻翅片组件的第一连接筒3螺纹连接，组装成长度合适的散热机构，组装完成后，将泵体的输出管通过接头与散热机构的一端的连接筒12螺纹连接，将散热机构另一端的第一连接筒3通过接头与进油管连接，使其形成一个回路。

当温度传感器检测到油箱温度达到第一预设值时，控制器启动泵体低功率工作，泵体将油箱中的冷却油导入散热机构中，由于泵体此时为低功率工作，输出油液的流速慢，压力小，活动件9位于初始位置，油液依此通过翅片组件(活动件9的锥形孔10、隔离件7的出油孔8)进入另一个翅片组件中，最后通过进油管重新进入油箱中，在此过程中，由于油液温度低，泵体输出油液的流速慢，压力小，相应的，油液只通过散热机构的过油通道4进行换热，即油液只需经过短路径(过油通道4)与外界换热即可，进而使得油液能快速回流至油箱中，提高油箱中冷却油的循环速度，从而提高对冷却油的散热效率，其中，设置的翅片单体1相当于散热翅片，起到增大与外界空气的面积，进一步提高散热效果。

而当温度传感器检测到油箱温度达到第二预设值时，控制器启动泵体高功率工作，泵体将油箱中的冷却油导入散热机构中，由于此时油液温度高，泵体输出油液的流速大，压力大，活动件9从初始位置处移动至终端位置处(油液冲击活动件9的锥形孔10上，使得活动件9向隔离件7一侧移动并挤压复位弹簧13，直至移动至活动件9一侧抵触于隔离件7上封堵出油孔8)，油液会通过进油孔6进入翅片单体1的储油腔5中，然后进入另一个翅片组件中(油液与上述流动路径相同)，在此过程中，油液温度高，泵体输出油液的流速大，压力大，相应的，油液通过散热机构的翅片单体1的储油腔5中进行换热，即油液经过长路径，散热增大面积大，其换热效率也会提高，需要注意的是，虽然油液流通路径增加了，但是此时泵体输出油液的流速大也增加，其油液也能快速回流至油箱中，从而快速降低油箱中的温度，并且，由于该翅片单体1的储油腔5中预先储存了冷却油，该冷却油低于油箱内部的冷却油，当油箱中的冷却油进入翅片单体1的储油腔5，能将预先在储存了冷却油挤出，使得该冷却油进入油箱后能快速冷却油箱中的温度，达到了快速降低油箱中冷却油温度的效果。

本实施例中，油箱上分别设置有进油管与出油管，出油管与泵体的输入管连接，泵体的输出管通过接头与散热机构的一端的连接筒12螺纹连接，散热机构另一端的第一连接筒3通过接头与进油管连接。

本实施例中，连接筒12的内径与第一连接筒3的外径相等，第一连接筒3远离翅片单体1一端的外侧壁设置有外螺纹，连接筒12的内侧壁设置有与外螺纹相适配的内螺纹。

如图11所示，本实施例中，隔离件7包括固定环71以及设置在固定环71内侧的固定桶72，固定桶72的开口端与固定环71靠近翅片单体1一侧平齐。

如图6所示，在本实施例中，复位弹簧13设置在固定桶72的内部，复位弹簧13的一端与活动件9一侧连接，复位弹簧13的另一端与固定桶72的底壁。

如图12所示，本实施例中，翅片单体1整体呈盘状，且储油腔5的内部设置有涡状板14，以使储油腔5的内部形成涡状通道15。当油液进入储油腔5后能顺着涡状通道15依此流至储油腔5外周，增加了油液流动长度，增加了散热效果。

如图13和图15所示，本实施例中，固定桶72外侧与过油通道4内壁之间形成环状通道，相邻出油孔8之间的环状通道之间设置有螺旋板16。螺旋板16的设置，延长了油液流动路径，增强散热效果，同时在油液通过环状通道后，油液会发生旋流，起到了搅拌的效果，使得油液各部分温度均匀，进一步提高了散热效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于变压器的可拆卸式翅片散热器，用于对变压器油箱中的冷却油进行散热，其特征在于：包括温度传感器、泵体、控制器以及散热机构，所述温度传感器用于检测油箱中冷却油的温度，所述泵体用于将油箱中的冷却油导入散热机构中；

所述散热机构包括一组可拆卸连接的翅片组件；

所述翅片组件包括：

翅片单体，所述翅片单体上贯穿设置有通孔，所述翅片单体的一侧设置有与所述通孔同轴的第一连接筒，所述第一连接筒的内部与通孔的内部连通并形成有等内径的过油通道，所述翅片单体的内部中空形成有储油腔，且储油腔与所述过油通道之间沿圆周方向均匀设置有进油孔；

隔离件，固定在过油通道的内部，所述隔离件的边缘位置处沿圆周方向均匀设置有出油孔；

活动件，被装配在过油通道的内部并能沿过油通道轴向方向滑动，所述活动件的中心位置处轴向贯穿设置有锥形孔，且所述锥形孔的小口端朝向远离第一连接筒的一侧，所述活动件具有能封堵进油孔的初始位置和具有能封堵出油孔的终端位置；

复位弹簧，在所述活动件朝向隔离件移动时，提供阻尼；

筋状翅片，沿其圆周方向固定在第一连接筒和翅片单体连接处，所述筋状翅片的内部倾斜设置有出油通道，出油通道的一端与储油腔连通，出油通道的另一端与隔离件远离活动件一侧的过油通道连通；

连接筒，与通孔同轴设置在翅片单体远离第一连接筒另一侧；

相邻所述翅片组件的连接筒与第一连接筒螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述连接筒的内径与第一连接筒的外径相等，第一连接筒远离翅片单体一端的外侧壁设置有外螺纹，连接筒的内侧壁设置有与外螺纹相适配的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述油箱上分别设置有进油管与出油管，所述出油管与泵体的输入管连接，所述泵体的输出管通过接头与所述散热机构的一端的连接筒螺纹连接，所述散热机构另一端的第一连接筒通过接头与进油管连接。

4.根据权利要求1所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述翅片单体整体呈盘状，且储油腔的内部设置有涡状板，以使储油腔的内部形成涡状通道。

5.根据权利要求1所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述隔离件包括固定环以及设置在固定环内侧的固定桶，所述固定桶的开口端与固定环靠近翅片单体一侧平齐。

6.根据权利要求5所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述固定桶外侧与所述过油通道内壁之间形成环状通道，相邻所述通孔之间的环状通道之间设置有螺旋板。

7.根据权利要求5所述的用于变压器的可拆卸式翅片散热器，其特征在于：所述复位弹簧设置在固定桶的内部，所述复位弹簧的一端与活动件的一侧连接，复位弹簧的另一端与固定桶底壁连接。

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