CN115424825A

CN115424825A - 车用变压器

Info

Publication number: CN115424825A
Application number: CN202211197475.5A
Authority: CN
Inventors: 加藤直; 新庄孝基; 速水赐基
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2022-12-02
Also published as: WO2018047327A1; EP3511961A1; CN109643601A; JP6143983B1; JPWO2018047327A1; EP3511961B1; EP3511961A4

Abstract

一种车用变压器，装设于车辆的车顶上。车用变压器包括：罐(110)，上述罐(110)收纳有变压器主体，并填充有制冷剂；多个冷却管(120)，上述多个冷却管(120)配置于罐(110)的上方，并通过上述制冷剂与外部气体的热交换而对上述制冷剂进行冷却；以及油枕(140)，上述油枕(140)以沿车辆的行驶方向(1)与罐(110)并排的方式配置于罐(110)的侧方，并与罐(110)连通。

Description

车用变压器

本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2016/076776,国际申请日为2016年09月12日，进入中国国家阶段的申请号为201680088882.9，名称为“车用变压器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及车用变压器。

背景技术

作为公开了车用变压器的结构的现有文献，存在日本专利特许第5805354号公报(专利文献1)。

在专利文献1所记载的车用变压器中，变压器主体和冷却器沿车辆的行进方向并排地配置于车辆的车顶上。

作为公开了电气设备的结构的现有文献，存在日本专利特开2006-269694号公报(专利文献2)。在专利文献2所记载的电气设备中，将散热器配置于主体容器的上方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第5805354号公报

专利文献2：日本专利特开2006-269694号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在将绝缘油作为制冷剂循环的变压器中，通常在变压器主体的上方配置有油枕。因此，变压器主体和冷却器沿车辆的行进方向并排配置。专利文献2所记载的电气设备变成使在蒸发器中蒸发后的制冷剂在散热器中冷凝的结构，并非是包括油枕的结构。

如专利文献1所记载的车用变压器那样，在变压器主体和冷却器沿车辆的行进方向并排配置的情况下，存在能进一步改善随着车辆行驶的行驶风对制冷剂冷却的效率的余地。

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种车用变压器，能提高随着车辆行驶的行进风对制冷剂冷却的效率。

解决技术问题所采用的技术方案

基于本发明的车用变压器是装设于车辆的车顶上的车用变压器。车用变压器包括罐、多个冷却管和油枕。在罐中收纳有变压器主体，并填充有制冷剂。多个冷却管配置于罐的上方，并通过制冷剂与外部气体的热交换而对制冷剂进行冷却。油枕以沿车辆的行驶方向与罐并排的方式配置于罐的侧方，并与罐连通。

发明效果

根据本发明，能提高随着车辆行驶的行驶风对制冷剂冷却的效率。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的车用变压器的外观的立体图。

图2是从箭头II方向观察图1的车用变压器的俯视图。

图3是从箭头III方向观察图1的车用变压器的主视图。

图4是从箭头IV方向观察图1的车用变压器的左视图。

图5是从箭头V方向观察图1的车用变压器的右视图。

图6是表示本发明实施方式2的车用变压器的外观的立体图。

图7是表示本发明实施方式2的第一变形例的车用变压器的外观的主视图。

图8是表示本发明实施方式2的第二变形例的车用变压器的外观的主视图。

图9是表示本发明实施方式2的第三变形例的车用变压器的外观的俯视图。

图10是从上方观察本发明实施方式2的第四变形例的车用变压器的罐和多个冷却管的俯视图。

图11是从XI－XI线箭头方向观察图10所示的多个冷却管的一部分的剖视图。

图12是表示本发明实施方式3的车用变压器的外观的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的各实施方式的车用变压器进行说明。在以下的实施方式的说明中，对于图中的相同或相当部分标注相同符号，并不重复其说明。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的车用变压器的外观的立体图。图2是从箭头II方向观察图1的车用变压器的俯视图。图3是从箭头III方向观察图1的车用变压器的主视图。图4是从箭头IV方向观察图1的车用变压器的左视图。图5是从箭头V方向观察图1的车用变压器的右视图。

本发明实施方式1的车用变压器100是装设于车辆的车顶上的车用变压器。如图1至图5所示，本发明实施方式1的车用变压器100包括罐110、多个冷却管120和油枕140。

在罐110中收纳有未图示的变压器主体，并填充有作为制冷剂的绝缘油。变压器主体包括铁芯和卷绕于铁芯的绕线。铁芯和绕线以浸渍于绝缘油中的状态收纳在罐110内。罐110与用于使绝缘油循环的未图示的泵连接。

多个冷却管120配置于罐110的上方。在本实施方式中，多个冷却管120各自沿与车辆的行驶方向1正交的、车辆的宽度方向2延伸。多个冷却管120各自具有圆筒状的外形。多个冷却管120各自由不锈钢、铜或铝等导热率高的金属构成。

多个冷却管120以沿高度方向并排的方式配置且以在各个高度上沿水平方向并排的方式配置。在本实施方式中，多个冷却管120以在各高度上沿车辆的行驶方向1并排的方式配置。在多个冷却管120中，在各个高度上沿水平方向并排的根数比沿高度方向并排的根数多。例如，在多个冷却管120中，当在各个高度上沿水平方向并排的根数为15根，沿高度方向并排的根数为4根的情况下，配置有共计60根冷却管120。

多个冷却管120各自的一端与第一集管130连接。多个冷却管120各自的另一端与第二集管131连接。多个冷却管120中的每一个与第一集管130及第二集管131中的每一个连通。

第一集管130和第二集管131以在车辆的宽度方向2上彼此隔开间隔的方式定位，并沿车辆的行驶方向1延伸。第一集管130和第二集管131分别通过配管连接于罐110的上表面，并与罐110连通。

在上述泵驱动的作用下，罐110内的绝缘油以流过第一集管130、多个冷却管120和第二集管131再次返回到罐110内的方式循环。绝缘油在流过多个冷却管120时通过与外部气体进行热交换而被冷却。

油枕140以沿车辆的行驶方向1与罐110并排的方式配置于罐110的侧方。从车辆的行驶方向1观察时，油枕140与多个冷却管120不重叠。

油枕140与罐110连通。油枕140是为了对应绝缘油因温度而产生的体积变化而设置的。具体而言，在罐110内的绝缘油温度升高而膨胀时，绝缘油从罐110流入到油枕140，在罐110内的绝缘油温度降低而收缩时，绝缘油从油枕140流入到罐110。

车用变压器100还包括倾斜部，上述倾斜部以随着靠近变压器主体而上升的方式倾斜，并朝向多个冷却管120延伸。具体而言，车用变压器100具有第一倾斜部150、第二倾斜部151、第三倾斜部152和第四倾斜部153。

第一倾斜部150设于罐110的左侧面侧。第二倾斜部151设于罐110的右侧面侧。第三倾斜部152设于罐110的正面侧。第四倾斜部153设于罐110的背面侧。

第一倾斜部150、第二倾斜部151、第三倾斜部152和第四倾斜部153各自既可以由罐110的外壁的一部分构成，也可以由与罐110不同的构件构成。

第一倾斜部150、第二倾斜部151、第三倾斜部152和第四倾斜部153各自以使吹向车用变压器100的风与多个冷却管120碰撞的方式导风。具体而言，第一倾斜部150和第二倾斜部151以使沿车辆的行驶方向1吹的风与多个冷却管120碰撞的方式导风。第三倾斜部152和第四倾斜部153以使沿车辆的宽度方向2吹的风与多个冷却管120碰撞的方式导风。

在本发明实施方式1的车用变压器100中，通过将多个冷却管120配置于罐110的上方，从而能使随着车辆行驶的行驶风容易与多个冷却管120碰撞，并能高效地对通过多个冷却管120的制冷剂进行冷却。

在多个冷却管120中，通过使在各个高度上沿水平方向并排的根数比沿高度方向并排的根数多，能在扩大多个冷却管120的设置面积的同时实现车用变压器100的低背化。

车用变压器100具有以使吹向车用变压器100的风与多个冷却管120碰撞的方式导风的倾斜部，因此，能更高效地对流过多个冷却管120的制冷剂进行冷却。

实施方式2

以下，参照附图，对本发明实施方式2的车用变压器进行说明。另外，在本发明实施方式2的车用变压器中，主要是多个冷却管各自的形状以及集管与罐之间的连接方式与本发明实施方式1的车用变压器100不同，因此，对于与本发明实施方式1的车用变压器100相同的结构，不重复说明。

图6是表示本发明实施方式2的车用变压器的外观的立体图。如图6所示，本发明实施方式2的车用变压器200包括罐110、多个冷却管220和油枕140。

多个冷却管220配置于罐110的上方。在本实施方式中，多个冷却管220各自包括：沿高度方向延伸的第一脚部221和第二脚部223；以及沿车辆的宽度方向2延伸的水平部222。水平部222的一端与第一脚部221的另一端连接，水平部222的另一端与第二脚部223的另一端连接。

多个冷却管220各自的第一脚部221的一端与第一集管230连接。多个冷却管220各自的第二脚部223的一端与第二集管231连接。多个冷却管220中的每一个与第一集管230及第二集管231中的每一个连通。

第一集管230和第二集管231以在车辆的宽度方向2上彼此隔开间隔的方式定位，并沿车辆的行驶方向1延伸。第一集管230和第二集管231各自一体地形成于罐110的上部。

在本发明实施方式2的车用变压器200中，多个冷却管220、第一集管230和第二集管231兼作罐110的加强构件。其结果是，能降低罐110自身的刚性，因此，能使罐110薄型化和小型化。进而能使车用变压器200小型化和轻量化。

以下，参照附图，对本发明实施方式2的车用变压器的变形例进行说明。

图7是表示本发明实施方式2的第一变形例的车用变压器的外观的主视图。如图7所示，在本发明实施方式2的第一变形例的车用变压器200a中，多个冷却管220的第一脚部221和第二脚部223的高度随着靠向车辆的行驶方向1的一侧而变高。

由此，吹向车辆的行驶方向1一侧的风在经过多个冷却管220时，依次与高度较高的冷却管220接触。其结果是，在车用变压器200a中，吹向车辆的行驶方向1一侧的风高效地与多个冷却管220碰撞，因此，能提高制冷剂的冷却效率。

图8是表示本发明实施方式2的第二变形例的车用变压器的外观的主视图。如图8所示，在本发明实施方式2的第二变形例的车用变压器200b中，多个冷却管220的第一脚部221和第二脚部223的高度随着靠向车辆的行驶方向1的一侧而变低，随后再变高而成为原始的高度。

由此，吹向车辆的行驶方向1一侧的风首先与位于车辆的行进方向1的最靠另一侧的冷却管接触。此时，在与风接触的冷却管的周围形成涡旋。在上述涡旋的作用下，与位于最靠另一侧的冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向车辆的行驶方向1的一侧而与从另一侧起算的第二个冷却管接触。在从另一侧起算的第二个冷却管的周围也形成有涡旋，在该涡旋的作用下，与从另一侧起算的第二个冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向车辆的行驶方向1的一侧而与从另一侧起算的第三个冷却管接触。

如上所述，在本变形例中，吹向车辆的行驶方向1一侧的风因在各冷却管的周围形成涡旋，而如图8的虚线所示一边沿冷却管倾斜，一边吹过多个冷却管220。由此，在本变形例中，与实施方式1相比，吹向车辆的行驶方向1一侧的风顺畅地穿过多个冷却管220，其结果是，能获得较高的冷却效果。

另一方面，吹向车辆的行驶方向1另一侧的风首先与位于车辆的行驶方向1的最靠一侧的冷却管接触。此时，在与风接触的冷却管的周围形成涡旋。在上述涡旋的作用下，与位于最靠一侧的冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向车辆的行驶方向1的另一侧而与从一侧起算的第二个冷却管接触。在从一侧起算的第二个冷却管的周围也形成有涡旋，在该涡旋的作用下，与从一侧起算的第二个冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向车辆的行驶方向1的另一侧而与从一侧起算的第三个冷却管接触。

如上所述，在本变形例中，吹向车辆的行驶方向1的另一侧的风因在各冷却管的周围形成涡旋，而如图8的虚线所示一边沿冷却管倾斜，一边吹过多个冷却管220。由此，在本变形例中，与实施方式1相比，吹向车辆的行驶方向1另一侧的风顺畅地穿过多个冷却管220，其结果是，能获得较高的冷却效果。

如上所述，在车用变压器200b中，吹向车辆的行驶方向1的任意方向的风均高效地与多个冷却管220碰撞，因此，能提高制冷剂的冷却效率。

图9是表示本发明实施方式2的第三变形例的车用变压器的外观的俯视图。如图9所示，在本发明实施方式2的第三变形例的车用变压器200c中，多个冷却管220在车辆的宽度方向2上的位置随着靠向车辆的行驶方向1的一侧而向车辆的宽度方向2的一侧偏移。

由此，吹向车辆的行驶方向1一侧的风在经过多个冷却管220时，依次与以朝向车辆的宽度方向2的一侧偏移的方式定位的冷却管接触。另一方面，吹向车辆的行驶方向1的另一侧的风在经过多个冷却管220时，依次与以朝向车辆的宽度方向2的另一侧偏移的方式定位的冷却管接触。其结果是，在车用变压器200c中，吹向车辆的行驶方向1的任意方向的风均高效地与多个冷却管220碰撞，因此，能提高制冷剂的冷却效率。

图10是从上方观察本发明实施方式2的第四变形例的车用变压器的罐和多个冷却管的俯视图。图11是从XI－XI线箭头方向观察图10所示的多个冷却管的一部分的剖视图。如图10、11所示，在本发明实施方式2的第四变形例的车用变压器200d中，多个冷却管220各自为扁平管。多个冷却管220在从罐110的上方观察时将罐110覆盖。

具体而言，在多个冷却管220各自的水平部222中，扁平管配置成扁平面与高度方向正交。多个冷却管220配置成从水平部222的延伸方向观察时呈锯齿状。多个冷却管220在从罐110的上方观察时以在车辆的行驶方向1上无间隙的方式并排。多个冷却管220在从罐110的上方观察时将整个罐110覆盖。

由此，能通过多个冷却管220将从变压器主体发生的漏磁通阻断。其结果是，能减少泄漏到罐110外部的漏磁通。进而能将易受磁通量影响的电子元器件配置于车用变压器200d的周围。

实施方式3

以下，参照附图，对本发明实施方式3的车用变压器进行说明。另外，在本发明实施方式3的车用变压器中，主要是多个冷却管的延伸方向和集管的配置与本发明实施方式2的车用变压器200不同，因此，对于与本发明实施方式2的车用变压器200相同的结构，不重复说明。

图12是表示本发明实施方式3的车用变压器的外观的立体图。如图12所示，本发明实施方式3的车用变压器300包括罐110、多个冷却管320和油枕140。

多个冷却管320配置于罐110的上方。在本实施方式中，多个冷却管320各自包括：沿高度方向延伸的第一脚部321和第二脚部323；以及沿车辆的行驶方向1延伸的水平部322。水平部322的一端与第一脚部321的另一端连接，水平部322的另一端与第二脚部323的另一端连接。

多个冷却管320各自的第一脚部321的一端与第一集管330连接。多个冷却管320各自的第二脚部323的一端与第二集管331连接。多个冷却管320中的每一个与第一集管330及第二集管331中的每一个连通。

第一集管330和第二集管331以在车辆的行驶方向1上彼此隔开间隔的方式定位，并沿车辆的宽度方向2延伸。第一集管330和第二集管331各自一体地构成于罐110的上部。

在本发明实施方式3的车用变压器300中，多个冷却管320、第一集管330和第二集管331兼作罐110的加强构件。其结果是，能降低罐110自身的刚性，因此，能使罐110薄型化和小型化。进而能使车用变压器300小型化和轻量化。

此外，通过使多个冷却管320各自沿车辆的行驶方向1延伸，使得随着车辆行进的行进风大致相同程度地与多个冷却管320的每一个碰撞，因此，能高效地对流过多个冷却管320的制冷剂进行冷却。

另外，本次公开的上述实施方式在所有点上均为例示，而并不作为限定解释的根据。因此，本发明的技术范围并非由仅上述实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载而被划定的。此外，包括与权利要求书相同意思以及范围内的所有变更。

(符号说明)

1车辆的行驶方向；2车辆的宽度方向；100、200、200a、200b、200c、200d、300车用变压器；110罐；120、220、320冷却管；130、230、330第一集管；131、231、331第二集管；140油枕；150第一倾斜部；151第二倾斜部；152第三倾斜部；153第四倾斜部；221、321第一脚部；222、332水平部；223、323第二脚部。

Claims

1.一种车用变压器，装设于车辆的车顶上，其特征在于，包括：

罐，所述罐收纳有变压器主体，并填充有制冷剂；

多个冷却管，所述多个冷却管配置于所述罐的上方，并通过所述制冷剂与外部气体的热交换而对所述制冷剂进行冷却；以及

油枕，所述油枕以沿所述车辆的行驶方向与所述罐并排的方式配置于所述罐的侧方，并与所述罐连通，

所述多个冷却管和所述油枕直接暴露于外部气体，

所述多个冷却管在从所述罐的上方观察时将整个所述罐覆盖，

所述多个冷却管各自沿与所述车辆的行驶方向正交的、车辆的宽度方向延伸，

所述多个冷却管构成为各自的高度随着靠向所述车辆的行驶方向的一侧变低后再变高而成为原始的高度，

吹向所述车辆的行驶方向的一侧的所述外部气体首先与位于所述车辆的行驶方向的最靠另一侧的冷却管接触，使与所述外部气体接触的所述冷却管的周围形成漩涡，在该漩涡的作用下，与位于最靠另一侧的所述冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向所述车辆的行驶方向的一侧而与从另一侧起算的第二个所述冷却管接触，使从另一侧起算的第二个所述冷却管的周围形成漩涡，在该漩涡的作用下，与从另一侧起算的第二个所述冷却管接触的风一边受到方向朝下的力，一边朝向所述车辆的行驶方向的一侧而与从另一侧起算的第三个所述冷却管接触。

2.如权利要求1所述的车用变压器，其特征在于，

还包括倾斜部，所述倾斜部以随着靠近所述变压器主体而上升的方式倾斜，并朝向所述多个冷却管延伸。

3.如权利要求1或2所述的车用变压器，其特征在于，

所述多个冷却管各自为扁平管。