CN116682639B - 隔离变压器的散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隔离变压器的散热结构，属于变压器设备技术领域，包括换热夹套，其套设在隔离变压器的绕组上，换热夹套与绕组贴合，以便进行换热，换热夹套内部设有用于供冷却液流通的腔体，使冷却液带走绕组产生的热量；可收缩冷排，可收缩冷排与换热夹套通过管道连接，可收缩冷排包括用于存储冷却液的弹力罩体和用于对冷却液散热的冷排鳍片；本发明具有可调节能力，在安装时，可根据安装空间，适当调整隔离变压器与散热结构的间距，从而解决了现有技术中散热结构占用空间大的问题，导致部分空间有限的情况下，安装难度高，安装后散热效果差的问题，提高了安装适应性。

Description

隔离变压器的散热结构

技术领域

本发明涉及变压器设备技术领域，具体涉及一种隔离变压器的散热结构。

背景技术

隔离变压器配件是一种常见的变压器类型，隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体，变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。隔离变压器应用非常广泛，一般用于电子工业或工矿企业、机床和机械设备中一般电路的控制电源、安全照明及指示灯的电源，隔离变压器在使用时为了保证其良好的散热效果，需要使用到散热结构。

隔离变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。

油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用自然风、风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。

授权公告号为CN217157894U的实用新型专利公开了一种具备散热结构的逆变变压器，该公开文件通过电推杆能推动连接板使前盖从变压器主体的前端移开，通过前盖能够在变压器主体不工作时对变压器主体进行保护，防止灰尘进入变压器主体的内侧，前盖移动过程中会通过轴座带动第一转杆转动，同时第一转杆会带动第二转杆在固定块上转动，通过第一转杆与第二转杆对前盖进行支撑，保证前盖的稳定，同时前盖会通过连接杆带动挡板从外壳的两侧移开，使风口打开，启动安装圈内侧的电风扇对变压器主体进行降温，热风会从风口吹出，通过护壳能够将卡板卡住，保证挡板的移动路径，防止挡板在移动工程中发生偏移，本实用新型，能够对变压器主体进行降温，防止变压器主体内温度过高而损坏，且能够在变压器主体不工作时，对变压器主体进行保护，防止灰尘堆积，影响变压器主体的使用。

该公开文件采用风冷散热，风冷散热的优点是成本低、安全隐患低，相应的，风冷散热所占用的空间相对较大，确保有足够的空间散热。这就导致此类变压器体积相对较大，适应性相对较差，例如在室内等空间狭小的地方，可能会导致设备安装困难，或是使用原有的机柜时，安装空间有限，变压器与柜壁的距离较近，不利于空气流通进而影响散热。

公开号为CN115762979A的发明专利公开了一种耐热性下油浸式变压器的散热结构，该公开文件方案通过设置制冷装置加强对导热棒的换热效率，另外在油箱的内部采用受热翅片来增大与油液的接触面积，使得油液的温度始终处于一个较低的温度，能够有效地提高变压器的散热效率，防止变压器因过热出现故障，并通过设置双轴电机驱动扇叶将制冷装置产生的热源和冷源分别吹向两个方向，可以有效地实现在缩小制冷装置体积的同时减少冷源和热源之间的干扰。

上述公开文件通过油液散热提高变压器的散热效率，为了提高导热棒的换热效率，由于制冷装置等部件的设置，变压器整体体积增大，变压器的安装适应性降低。

发明内容

本发明提供一种隔离变压器的散热结构，以解决现有技术中部分隔离变压器的散热结构偏大，且无法调节导致安装适应性较差的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的隔离变压器的散热结构采用如下技术方案：包括换热夹套，其套设在隔离变压器的绕组上，换热夹套与绕组贴合，以便进行换热，换热夹套内部设有用于供冷却液流通的腔体，使冷却液带走绕组产生的热量；

可收缩冷排，可收缩冷排与换热夹套通过管道连接，可收缩冷排包括用于存储冷却液的弹力罩体和用于对冷却液散热的冷排鳍片，可收缩冷排与换热夹套之间的管道上安装有泵体，换热后的冷却液通过泵体进入弹力罩体，并经过冷排鳍片散热后再次进入换热夹套；

可收缩换热套，其套设在可收缩冷排上，可收缩换热套通过伸缩机构与隔离变压器连接，以便根据安装空间调整收缩换热套与隔离变压器之间的间距。

通过采用上述技术方案，一方面，通过液冷的方式进行散热，降低了本散热结构的占用空间；另一方面，本散热结构可收缩，在安装时，可根据安装空间，适当调整隔离变压器与散热结构的间距，从而解决了现有技术中散热结构占用空间大的问题，导致部分空间有限的情况下，安装难度高，安装后散热效果差的问题，提高了安装适应性。

作为进一步地改进，所述可收缩冷排至少设有两个，各可收缩冷排间隔布置在可收缩换热套中，以供空气穿过并与换热夹套接触，以提高散热效果。

通过采用上述技术方案，有利于提高散热效果，各可收缩冷排之间设有间隙后，正面风可穿过冷排鳍片与换热夹套等部件接触，并带走部分热量，以提高散热效果。

作为进一步地改进，相邻的可收缩冷排之间通过软弯管连接，使冷却液平稳穿过，以降低冷却液循环流动产生的噪音。

液体交换散热时，噪音相对较大，除循环泵泵体自身的噪音外，液体在管道内流动也会产生摩擦噪声，尤其是弯折部分，受阻力影响，液体冲击管道组件产生振动，导致噪音增大。本方案中采用软弯管，弯管可使冷却液平稳从其中一个可收缩冷排流入另一个可收缩冷排，降低噪音，软管可降低振动产生的噪音，以此降低散热结构的噪音。

作为进一步地改进，所述可收缩换热套内侧开设有定位槽，定位槽的数量、尺寸与可收缩冷排对应，使得可收缩冷排可快速定位在可收缩换热套内。

通过采用上述技术方案，方便对可收缩冷排固定安装，降低装配难度。

作为进一步地改进，所述伸缩机构包括安装在可收缩换热套四角的螺纹杆，螺纹杆与隔离变压器通过螺纹连接，通过转动螺纹杆以调节隔离变压器与可收缩换热套之间的间距。

当安装空间有限时，可转动螺纹杆，挤压可收缩换热套和可收缩冷排，使可收缩换热套和可收缩冷排厚度减小，隔离变压器的占用空间缩小，以便安装隔离变压器。

作为进一步地改进，所述换热夹套为U形，以便拆卸、装配换热夹套。

作为进一步地改进，所述可收缩换热套远离隔离变压器的一侧还安装有用于调节气流方向的导风机构，所述导风机构包括若干沿水平方式设置的风道，若干风道沿上下方向间隔布置，风道内均布有用于改变侧向风风向的引导片，使气流在经过风道时，通过引导片使气流吹向冷排鳍片。

被动散热的散热鳍片在排布方向上相对单一，在空气流通时，不同的风向对排布方向单一的被动散热鳍片的换热效率影响较大。散热鳍片一般均为竖直均布，这就决定了竖向进风或正面迎风散热鳍片的散热效率最高，当自然风为侧向风时，自然风被侧面的散热鳍片阻挡，难以与其他散热鳍片接触。通过在风道设置引导片，使通过风道的自然风倾斜吹向冷排鳍片，使处于中间位置的鳍片也能够进行换热，从而提高了散热效果。

作为进一步地改进，所述风道的两侧均安装有侧向进风罩，侧向进风罩与风道连通，以便侧向风进入风道。

作为进一步地改进，所述侧向进风罩为锥形结构，侧向进风罩远离风道一端的开口大于另一端的开口，以增大进风量。

相对于正对冷排鳍片的一面，侧面的面积较小，因此侧面的进风量也相对较少，通过设置锥形的侧向进风罩，可以提高侧面的进风量，有利于提高散热效果。

作为进一步地改进，所述引导片转动装配在风道内，通过侧向风改变引导片的朝向，以提高对侧面风的引导效果。

通过采用上述技术方案，可提高侧向风的利用效果。由于自然风的风向是不固定的，若引导片是固定的朝向其中一个方向倾斜，就会导致另一个方向侧向风吹入后散热效果较差。因此，将引导片设计为可转动的，导向片就可以根据风向偏转倾斜至对应的方向，进而提高侧向风的利用率。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、本结构具有可调节能力，在安装时，可根据安装空间，适当调整隔离变压器与散热结构的间距，从而解决了现有技术中散热结构占用空间大的问题，导致部分空间有限的情况下，安装难度高，安装后散热效果差的问题，提高了安装适应性。

2、被动散热效果提高，被动散热的散热鳍片在排布方向上相对单一，在空气流通时，不同的风向对排布方向单一的被动散热鳍片的换热效率影响较大。散热鳍片一般均为竖直均布，这就决定了竖向进风或正面迎风散热鳍片的散热效率最高，当自然风为侧向风时，自然风被侧面的散热鳍片阻挡，难以与其他散热鳍片接触。通过在风道设置引导片，使通过风道的自然风倾斜吹向冷排鳍片，使处于中间位置的鳍片也能够进行换热，从而提高了散热效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本发明隔离变压器的散热结构的立体图；

图2为本发明隔离变压器的散热结构的结构示意图；

图3为本发明隔离变压器的散热结构的导风机构的结构示意图；

图4为本发明隔离变压器的散热结构的可收缩冷排的结构示意图。

附图标记说明：

1、导风机构；11、侧向进风罩；12、引导片；13、风道；2、可收缩换热套；21、螺纹杆；3、可收缩冷排；31、弯管；32、冷排鳍片；33、泵体；34、弹力罩体；4、换热夹套；5、隔离变压器；51、绕组。

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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，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。

就现有技术中变压器散热结构体积大，导致变压器占用空间大，安装适应性相对降低的问题，本发明设置了可收缩换热套和可收缩冷排，这样在安装时，可根据安装空间，适当调整隔离变压器与散热结构的间距，使其厚度缩小，虽然压缩后会向四周扩散，但不会超过变压器的截面，不影响安装，从而解决了现有技术中散热结构占用空间大的问题，导致部分空间有限的情况下，安装难度高，安装后散热效果差的问题，提高了安装适应性。

本散热结构采用被动散热，并对散热结构进行了改进，通过设置侧向进风罩，提高侧面进风量，并通过在风道设置引导片，使通过风道的自然风倾斜吹向冷排鳍片，使处于中间位置的鳍片也能够进行换热，从而提高了散热效果。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

本发明所提供的隔离变压器的散热结构的实施例1：

如图1-图4所示，包括换热夹套4，换热夹套4为U形结构，以便与隔离变压器5的绕组51贴合，有利于进行换热，换热夹套4内部设有用于供冷却液流通的腔体，使冷却液带走绕组51产生的热量；

换热夹套4通过管道连接有可收缩冷排3，可收缩冷排3与换热夹套4通过管道连接，可收缩冷排3包括用于存储冷却液的弹力罩体34和用于对冷却液散热的冷排鳍片32，弹力罩体34采用矩形的波纹管结构，可收缩冷排3与换热夹套4之间的管道上安装有泵体33，换热后的冷却液通过泵体33进入弹力罩体34，并经过冷排鳍片32散热后再次进入换热夹套4；

如图2和图4所示，本实施例中，可收缩冷排3设有四个，四个可收缩冷排3间隔布置，以供空气穿过并与换热夹套4接触，各可收缩冷排3之间设有间隙后，正面风可穿过冷排鳍片32与换热夹套4等部件接触，并带走部分热量，以提高散热效果。

各相邻的可收缩冷排3之间通过软弯管31连接，使冷却液平稳穿过，以降低冷却液循环流动产生的噪音。液体交换散热时，噪音相对较大，除循环泵泵体33自身的噪音外，液体在管道内流动也会产生摩擦噪声，尤其是弯折部分，受阻力影响，液体冲击管道组件产生振动，导致噪音增大。本方案中采用软弯管31，弯管31可使冷却液平稳从其中一个可收缩冷排3流入另一个可收缩冷排3，降低噪音，软管可降低振动产生的噪音，以此降低散热结构的噪音。

如图2所示，四个可收缩冷排3固定在可收缩换热套2内，可收缩换热套2内侧开设有定位槽，以便固定安装可收缩冷排3，可收缩冷排3装配后与可收缩换热套2设有一定间隙，为可收缩冷排3预留伸缩空间。可收缩换热套2通过螺纹杆21与隔离变压器5连接，以便根据安装空间调整收缩换热套与隔离变压器5之间的间距。可收缩换热套2的四角均设有螺纹杆21，螺纹杆21与隔离变压器5通过螺纹连接，通过转动螺纹杆21以调节隔离变压器5与可收缩换热套2之间的间距。当安装空间有限时，可转动螺纹杆21，挤压可收缩换热套2和可收缩冷排3，使可收缩换热套2和可收缩冷排3厚度减小，隔离变压器5的占用空间缩小，以便安装隔离变压器5。

本散热结构可收缩，在安装时，可根据安装空间，适当调整隔离变压器5与散热结构的间距，从而解决了现有技术中散热结构占用空间大的问题，导致部分空间有限的情况下，安装难度高，安装后散热效果差的问题，提高了安装适应性。

如图2和图3所示，可收缩换热套2远离隔离变压器5的一侧还安装有用于调节气流方向的导风机构1，导风机构1包括若干沿水平方式设置的风道13，若干风道13沿上下方向间隔布置，风道13内均布有用于改变侧向风风向的引导片12，使气流在经过风道13时，通过引导片12使气流吹向冷排鳍片32。风道13的两侧均安装有锥形的侧向进风罩11，侧向进风罩11远离风道13一端的开口大于另一端的开口，侧向进风罩11与风道13连通，以便侧向风进入风道13，。

被动散热的散热鳍片在排布方向上相对单一，在空气流通时，不同的风向对排布方向单一的被动散热鳍片的换热效率影响较大。散热鳍片一般均为竖直均布，这就决定了竖向进风或正面迎风散热鳍片的散热效率最高，当自然风为侧向风时，自然风被侧面的散热鳍片阻挡，难以与其他散热鳍片接触。通过在风道13设置引导片12，使通过风道13的自然风倾斜吹向冷排鳍片32，使处于中间位置的鳍片也能够进行换热，从而提高了散热效果。

相对于正对冷排鳍片32的一面，侧面的面积较小，因此侧面的进风量也相对较少，通过设置锥形的侧向进风罩11，可以提高侧面的进风量，有利于提高散热效果。

本发明所提供的隔离变压器的散热结构的实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：

在本实施例中，引导片转动装配在风道内，通过侧向风改变引导片的朝向，以提高对侧面风的引导效果。引导片还设有限位挡块，使引导片倾斜至一定角度后无法再转动，以防止引导片与风道贴合。

本实施例可提高侧向风的利用效果。由于自然风的风向是不固定的，若引导片是固定的朝向其中一个方向倾斜，就会导致另一个方向侧向风吹入后散热效果较差。因此，将引导片设计为可转动的，导向片就可以根据风向偏转倾斜至对应的方向，进而提高侧向风的利用率。

本发明所提供的隔离变压器的散热结构的实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：

在本实施例中，引导片采用百叶结构，使各引导片连接在一起，并通过电机或电动推杆驱动引导片转动至设定倾斜角度。并在两个侧向进风罩内分别铰接挡片，侧向进风罩与挡片对应的位置设置压力传感器，当侧向风吹动挡片时，挡片挤压对应的压力传感器，进而使控制器驱动电机或电动推杆将引导片驱动至与侧向风对应的倾斜方向。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.隔离变压器的散热结构，其特征在于，包括：

换热夹套（4），其套设在隔离变压器（5）的绕组（51）上，换热夹套（4）与绕组（51）贴合，以便进行换热，换热夹套（4）内部设有用于供冷却液流通的腔体，使冷却液带走绕组（51）产生的热量；

可收缩冷排（3），可收缩冷排（3）与换热夹套（4）通过管道连接，可收缩冷排（3）包括用于存储冷却液的弹力罩体（34）和用于对冷却液散热的冷排鳍片（32），可收缩冷排（3）与换热夹套（4）之间的管道上安装有泵体（33），换热后的冷却液通过泵体（33）进入弹力罩体（34），并经过冷排鳍片（32）散热后再次进入换热夹套（4）；

可收缩换热套（2），其套设在可收缩冷排（3）上，可收缩换热套（2）通过伸缩机构与隔离变压器（5）连接，以便根据安装空间调整收缩换热套与隔离变压器（5）之间的间距。

2.根据权利要求1所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述可收缩冷排（3）至少设有两个，各可收缩冷排（3）间隔布置在可收缩换热套（2）中，以供空气穿过并与换热夹套（4）接触，以提高散热效果。

3.根据权利要求2所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：相邻的可收缩冷排（3）之间通过软弯管（31）连接，使冷却液平稳穿过，以降低冷却液循环流动产生的噪音。

4.根据权利要求3所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述可收缩换热套（2）内侧开设有定位槽，定位槽的数量、尺寸与可收缩冷排（3）对应，使得可收缩冷排（3）可快速定位在可收缩换热套（2）内。

5.根据权利要求1至4任一项所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述伸缩机构包括安装在可收缩换热套（2）四角的螺纹杆（21），螺纹杆（21）与隔离变压器（5）通过螺纹连接，通过转动螺纹杆（21）以调节隔离变压器（5）与可收缩换热套（2）之间的间距。

6.根据权利要求1所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述换热夹套（4）为U形，以便拆卸、装配换热夹套（4）。

7.根据权利要求5所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述可收缩换热套（2）远离隔离变压器（5）的一侧还安装有用于调节气流方向的导风机构（1），所述导风机构（1）包括若干沿水平方式设置的风道（13），若干风道（13）沿上下方向间隔布置，风道（13）内均布有用于改变侧向风风向的引导片（12），使气流在经过风道（13）时，通过引导片（12）使气流吹向冷排鳍片（32）。

8.根据权利要求7所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述风道（13）的两侧均安装有侧向进风罩（11），侧向进风罩（11）与风道（13）连通，以便侧向风进入风道（13）。

9.根据权利要求8所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述侧向进风罩（11）为锥形结构，侧向进风罩（11）远离风道（13）一端的开口大于另一端的开口，以增大进风量。

10.根据权利要求9所述的隔离变压器的散热结构，其特征在于：所述引导片（12）转动装配在风道（13）内，通过侧向风改变引导片（12）的朝向，以提高对侧面风的引导效果。