CN118039300A - 一种安全密封的电子变压器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子变压器技术领域，且公开了一种安全密封的电子变压器，包括磁芯一、磁芯二和绝缘胶带，所述磁芯一和磁芯二之间压合安装有安装筒一和安装筒二，所述安装筒一、安装筒二的外表面分别绕接有初级绕组和次级绕组，所述安装筒二的底部安装有多组引脚，所述安装筒一和安装筒二之间固定安装有固定盘和中筒。本变压器利用在热空气在主排气通道中流动产生的“烟囱效应”辅助空气向上排出，并在散热箱的内腔形成无动力的“气流泵”，该气流泵在散热箱的内腔产生的了向上的负压，并可以吸收来自中筒和固定盘之间密封空间的热空气，最终有效实现了变压器的热管理平衡功能。

Description

一种安全密封的电子变压器

技术领域

本发明属于电子变压器技术领域，具体为一种安全密封的电子变压器。

背景技术

电子变压器是具有将市电的交变电压转变为直流后再通过半导体开关器件以及电子元件和高频变压器绕组构成一种高频交流电压输出的电子装置，简单来说，它主要由高频变压器磁芯与两个或两个以上的线圈组成，它们互不改变位置，从一个或两个以上的电回路中，通过交流电力借助电磁感应作用，转变成交流电压及电流；其不同于大型的电力变压器，体积比较小巧，多用于电子通信、开关电源和汽车电子等领域，具有工作频率高、效率高、体积小、重量轻等特点，而小巧的体积也意味着其散热为被动和自然式的，为了保持电子变压器线圈在正常的温度区间，现有技术中往往做了一些复杂的改进，比如外套散热腔等构件，但这种强制性的散热会使线圈温度降低至正常的温度区间，而线圈的阻抗与其温度是成正比的，温度过低的话会影响阻抗，增加线圈烧坏的几率，因此，本发明致力于设计一种全新的安全密封的电子变压器，来实现线圈热管理的平衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全密封的电子变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全密封的电子变压器，包括磁芯一、磁芯二和绝缘胶带，所述磁芯一和磁芯二之间压合安装有安装筒一和安装筒二，所述安装筒一、安装筒二的外表面分别绕接有初级绕组和次级绕组，所述安装筒二的底部安装有多组引脚，所述安装筒一和安装筒二之间固定安装有固定盘和中筒，所述中筒的外表面转动安装有多组散热箱，并与散热箱的内腔连通，所述散热箱的顶部和侧面分别开设有顶通口和侧通口，所述散热箱的内腔等距安装有多组隔板，每组所述隔板均与散热箱之间形成主排气通道，位于中间所述隔板的两侧均固定连接有多组侧通箱一，位于两侧所述隔板的一侧均固定连接有多组侧通箱二，所述侧通箱二的顶部开设有出气槽，其底部开设有进气槽，多组所述侧通箱二之间固定连接有连通箱，所述进气槽与连通箱的底部开口之间形成副排气通道。

作为本发明的一种优选方案，所述散热箱的横截面形状为“L”形，所述散热箱内腔的底部固定安装有导热板，所述散热箱内腔位于导热板下侧的空间填充有煤油。

作为本发明的一种优选方案，所述散热箱的底部固定连接有连通管，所述中筒的外表面固定连接有支撑筒，所述支撑筒的外表面活动套接有连接筒，所述连接筒与散热箱固定连接，所述连通管的顶端与连接筒固定连接，并连通中筒、支撑筒、连接筒和散热箱的内腔。

作为本发明的一种优选方案，所述磁芯一和磁芯二通过强力磁吸连接，所述绝缘胶带通过胶粘缠绕于磁芯一和磁芯二的外表面，所述安装筒一和安装筒二的外环均开设有多组等角度分布的通风孔，所述初级绕组和次级绕组可通过位于下侧的通风孔与引脚电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述侧通箱一与侧通箱二均开设有两个进气口，所述侧通箱一的两个进气口分别与与之相连接的两组隔板连通，所述侧通箱二的两个进气口分别与隔板和连通箱连通。

作为本发明的一种优选方案，所述进气槽始终竖直朝下，所述出气槽始终竖直朝上，所述煤油在常温下其体积小于位于散热箱内腔位于导热板下侧区域的容积。

作为本发明的一种优选方案，所述连接筒固定安装于散热箱外表面的中心点位置，所述支撑筒的外表面固定安装有两组限位环。

作为本发明的一种优选方案，所述固定盘设置为两组，并分别固定安装在安装筒一和安装筒二的内环面，所述中筒固定连接于上下两组固定盘之间。

本发明的有益效果如下：

1、本变压器利用“烟囱效应”和“特斯拉阀”实现了散热平衡的功能，通过设置有散热箱与包裹初级绕组、次级绕组的中筒、固定盘的密封空间连通，在安装筒一和安装筒二外环开始的通风孔进行散热和进气，通过支撑筒、连接筒和连通管将中筒和固定盘中的热空气传递至散热箱的内腔，并利用隔板、侧通箱一和侧通箱二形成的改进型特斯拉阀实现热空气向上的流速递增效应，并在热空气在主排气通道a中流动产生的“烟囱效应”辅助空气向上排出，并在散热箱的内腔形成无动力的“气流泵”，该气流泵在散热箱的内腔产生的了向上的负压，并可以吸收来自中筒和固定盘之间密封空间的热空气，最终有效实现了变压器的热管理平衡功能。

然后，利用侧通箱二和侧通箱一开设的另一组进气口进一步增加主排气通道a中热空气的流动速率，通过侧通箱一的倾斜向下的进气口与相邻的隔板连通，并将相邻的主排气通道a中的热空气导流至另一组主排气通道a中，通过侧通箱二底部开设的进气槽和位于其上部设置的副排气通道b形成向上流动的热气流倾斜导流至侧通箱二的出气端，本发明实际上对特斯拉阀结构进行了进一步的改进和优化，有效提升了实用性。

最后，通过设置有导热板，并在散热箱内腔的底部填充有煤油，使散热箱整体的中心偏下，利用连接筒与支撑筒的活动套接关系，使变压器在因为安装发生倾斜时，煤油的重力可带动散热箱整体发生适应性转动，并可使散热箱的顶部能够始终维持竖直朝上的状态，从而使散热箱能够适应不同安装环境的散热需求。

附图说明

图1为本发明结构的整体立体外观结构示意图；

图2为本发明结构的正面剖切示意图；

图3为本发明图2中A处结构的放大示意图；

图4为本发明图2中B处结构的放大示意图；

图5为本发明结构的侧面剖切示意图；

图6为本发明磁芯一、磁芯二、绝缘胶带、安装筒一、安装筒二、引脚、排气孔、初级绕组和次级绕组的分离示意图；

图7为本发明散热箱内部的侧面剖切示意图；

图8为本发明图7中C处结构的放大示意图；

图9为本发明图7中D处结构的放大示意图；

图10为本发明图7中E处结构的放大示意图；

图11为本发明隔板、侧通箱一、侧通箱二和连通箱的结构示意图。

图中：1、磁芯一；2、磁芯二；3、绝缘胶带；4、安装筒一；5、安装筒二；6、引脚；7、通风孔；8、初级绕组；9、次级绕组；10、中筒；11、固定盘；12、支撑筒；13、连接筒；14、散热箱；15、侧通口；16、连通管；17、导热板；18、煤油；19、隔板；20、侧通箱一；21、侧通箱二；22、连通箱；23、进气槽；24、出气槽；25、顶通口；

a、主排气通道；

b、副排气通道。

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。

如图1至图11所示，本发明实施例提供了一种安全密封的电子变压器，包括磁芯一1、磁芯二2和绝缘胶带3，磁芯一1和磁芯二2之间压合安装有安装筒一4和安装筒二5，安装筒一4、安装筒二5的外表面分别绕接有初级绕组8和次级绕组9，安装筒二5的底部安装有多组引脚6，安装筒一4和安装筒二5之间固定安装有固定盘11和中筒10，中筒10的外表面转动安装有多组散热箱14，并与散热箱14的内腔连通，散热箱14的顶部和侧面分别开设有顶通口25和侧通口15，散热箱14的内腔等距安装有多组隔板19，每组隔板19均与散热箱14之间形成主排气通道a，位于中间隔板19的两侧均固定连接有多组侧通箱一20，位于两侧隔板19的一侧均固定连接有多组侧通箱二21，侧通箱二21的顶部开设有出气槽24，其底部开设有进气槽23，多组侧通箱二21之间固定连接有连通箱22，进气槽23与连通箱22的底部开口之间形成副排气通道b；

本变压器利用“烟囱效应”和“特斯拉阀”实现了散热平衡的功能，通过设置有散热箱14与包裹初级绕组8、次级绕组9的中筒10、固定盘11的密封空间连通，在安装筒一4和安装筒二5外环开始的通风孔7进行散热和进气，通过支撑筒12、连接筒13和连通管16将中筒10和固定盘11中的热空气传递至散热箱14的内腔，并利用隔板19、侧通箱一20和侧通箱二21形成的改进型特斯拉阀实现热空气向上的流速递增效应，并在热空气在主排气通道a中流动产生的“烟囱效应”辅助空气向上排出，并在散热箱14的内腔形成无动力的“气流泵”，该气流泵在散热箱14的内腔产生的了向上的负压，并可以吸收来自中筒10和固定盘11之间密封空间的热空气，最终有效实现了变压器的热管理平衡功能。

然后，利用侧通箱二21和侧通箱一20开设的另一组进气口进一步增加主排气通道a中热空气的流动速率，通过侧通箱一20的倾斜向下的进气口与相邻的隔板19连通，并将相邻的主排气通道a中的热空气导流至另一组主排气通道a中，通过侧通箱二21底部开设的进气槽23和位于其上部设置的副排气通道b形成向上流动的热气流倾斜导流至侧通箱二21的出气端，本发明实际上对特斯拉阀结构进行了进一步的改进和优化，有效提升了实用性。

其中，散热箱14的横截面形状为“L”形，散热箱14内腔的底部固定安装有导热板17，散热箱14内腔位于导热板17下侧的空间填充有煤油18；

通过设置有导热板17，并在散热箱14内腔的底部填充有煤油18，使散热箱14整体的中心偏下，利用连接筒13与支撑筒12的活动套接关系，使变压器在因为安装发生倾斜时，煤油18的重力可带动散热箱14整体发生适应性转动，并可使散热箱14的顶部能够始终维持竖直朝上的状态，从而使散热箱14能够适应不同安装环境的散热需求。

其中，散热箱14的底部固定连接有连通管16，中筒10的外表面固定连接有支撑筒12，支撑筒12的外表面活动套接有连接筒13，连接筒13与散热箱14固定连接，连通管16的顶端与连接筒13固定连接，并连通中筒10、支撑筒12、连接筒13和散热箱14的内腔；

连通管16连通连接筒13和散热箱14，而连接筒13和支撑筒12相互套接并连通，用于吸收来自中筒10和固定盘11内部区域的热空气，散热箱14可以通过连接筒13绕着支撑筒12的外表面旋转，也能通过支撑筒12和连接筒13之间的连通吸收热气流。

其中，磁芯一1和磁芯二2通过强力磁吸连接，绝缘胶带3通过胶粘缠绕于磁芯一1和磁芯二2的外表面，安装筒一4和安装筒二5的外环均开设有多组等角度分布的通风孔7，初级绕组8和次级绕组9可通过位于下侧的通风孔7与引脚6电连接；

安装筒一4和安装筒二5的多组外环均开设有通风孔7，从而可以保证包裹在中筒10和固定盘11内部的初级绕组8、次级绕组9产生的热量形成对流，并向外散发。

其中，侧通箱一20与侧通箱二21均开设有两个进气口，侧通箱一20的两个进气口分别与与之相连接的两组隔板19连通，侧通箱二21的两个进气口分别与隔板19和连通箱22连通；

侧通箱一20和侧通箱二21开设的两个进气口，能够实现气流的两侧加速，并给位于主排气通道a中的热空气进行加速，有效提高了散热箱14内腔中的空气流速。

其中，进气槽23始终竖直朝下，出气槽24始终竖直朝上，煤油18在常温下其体积小于位于散热箱14内腔位于导热板17下侧区域的容积；

由于散热箱14的内腔底部填充有煤油18，其连接筒13和支撑筒12是相互活动套接的连接关系，在变压器发生旋转时，煤油18可对散热箱14产生力的作用，并保持散热箱14最初的竖直状态。

其中，连接筒13固定安装于散热箱14外表面的中心点位置，支撑筒12的外表面固定安装有两组限位环；

散热箱14可带动连接筒13绕着支撑筒12的轴线旋转，在变压器发生旋转时，可进行转动适配，保持隔板19、侧通箱一20和侧通箱二21等结构处于初始的竖直状态。

其中，固定盘11设置为两组，并分别固定安装在安装筒一4和安装筒二5的内环面，中筒10固定连接于上下两组固定盘11之间；

中筒10和固定盘11表面均涂有绝缘材料，从而为初级绕组8和次级绕组9提供绝缘防护功能。

工作原理：

本装置在工作时，通过导向分别连接初级绕组8和一组引脚6，次级绕组9和另一组引脚6，并分别形成回路，给一组引脚6通电，并在初级绕组8周围形成感应磁场，通过感应磁场穿过次级绕组9，从而在闭合状态的次级绕组9中产生感应电动势，并形成感应电流，由另一组进行电流、电压的输出，而在初级绕组8和次级绕组9工作时，由于其自身存在电阻，从而通过电路中的一部分电能以热能形式散发出来，初级绕组8和次级绕组9的温度开始升高；

散热：热量聚集在中筒10和固定盘11围成的封闭区域，通过“烟囱效应”将一部分热量沿位于上侧的通风孔7排出，另一部分热量依次通过支撑筒12、连接筒13，最后进入散热箱14，进入散热箱14内腔的热空气先是对导热板17加热，并将热量传递至煤油18，使煤油18受热膨胀，并使自身体积迅速膨胀到与导热板17抵接的程度，如图7和图8所示，进入散热箱14内腔的热空气竖直向上流动，其在“烟囱效应”的驱动下分别进入主排气通道a和副排气通道b中；

热空气进入主排气通道a中时，其一部分沿主排气通道a竖直向上运动，另一部分同时经过侧通箱二21和侧通箱一20的一个进气口分别进入侧通箱二21和侧通箱一20，进入侧通箱二21的热空气则以相同的方向重新流入a中，而进入侧通箱一20的热空气则沿侧通箱一20的出气口进入相邻的主排气通道a中，从而有效加快位于主排气通道a中热空气的流速；

热空气进入副排气通道b中时，一部分沿进气槽23、出气槽24竖直向上通过连通箱22的内腔，另一部分则向上倾斜进入侧通箱二21的内部，并沿侧通箱二21的出气口进入与之相邻的主排气通道a中，从而有效加快位于主排气通道a中热空气的流速；

经过主排气通道a和副排气通道b中的热空气向上运动的流速呈递增，并经过侧通口15和顶通口25排出，从而在与散热箱14连通的中筒10和固定盘11内腔产生负压，将经过初级绕组8和次级绕组9产生的热量进行吸收，当变压器安装时，如果发生倾斜和旋转，散热箱14会带动连接筒13绕支撑筒12的轴线旋转，并保持散热箱14始终处于竖直的状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种安全密封的电子变压器，包括磁芯一（1）、磁芯二（2）和绝缘胶带（3），所述磁芯一（1）和磁芯二（2）之间压合安装有安装筒一（4）和安装筒二（5），所述安装筒一（4）、安装筒二（5）的外表面分别绕接有初级绕组（8）和次级绕组（9），所述安装筒二（5）的底部安装有多组引脚（6），其特征在于：所述安装筒一（4）和安装筒二（5）之间固定安装有固定盘（11）和中筒（10），所述中筒（10）的外表面转动安装有多组散热箱（14），并与散热箱（14）的内腔连通，所述散热箱（14）的顶部和侧面分别开设有顶通口（25）和侧通口（15），所述散热箱（14）的内腔等距安装有多组隔板（19），每组所述隔板（19）均与散热箱（14）之间形成主排气通道（a），位于中间所述隔板（19）的两侧均固定连接有多组侧通箱一（20），位于两侧所述隔板（19）的一侧均固定连接有多组侧通箱二（21），所述侧通箱二（21）的顶部开设有出气槽（24），其底部开设有进气槽（23），多组所述侧通箱二（21）之间固定连接有连通箱（22），所述进气槽（23）与连通箱（22）的底部开口之间形成副排气通道（b）。

2.根据权利要求1所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述散热箱（14）的横截面形状为“L”形，所述散热箱（14）内腔的底部固定安装有导热板（17），所述散热箱（14）内腔位于导热板（17）下侧的空间填充有煤油（18）。

3.根据权利要求2所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述散热箱（14）的底部固定连接有连通管（16），所述中筒（10）的外表面固定连接有支撑筒（12），所述支撑筒（12）的外表面活动套接有连接筒（13），所述连接筒（13）与散热箱（14）固定连接，所述连通管（16）的顶端与连接筒（13）固定连接，并连通中筒（10）、支撑筒（12）、连接筒（13）和散热箱（14）的内腔。

4.根据权利要求3所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述磁芯一（1）和磁芯二（2）通过强力磁吸连接，所述绝缘胶带（3）通过胶粘缠绕于磁芯一（1）和磁芯二（2）的外表面，所述安装筒一（4）和安装筒二（5）的外环均开设有多组等角度分布的通风孔（7），所述初级绕组（8）和次级绕组（9）可通过位于下侧的通风孔（7）与引脚（6）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述侧通箱一（20）与侧通箱二（21）均开设有两个进气口，所述侧通箱一（20）的两个进气口分别与与之相连接的两组隔板（19）连通，所述侧通箱二（21）的两个进气口分别与隔板（19）和连通箱（22）连通。

6.根据权利要求5所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述进气槽（23）始终竖直朝下，所述出气槽（24）始终竖直朝上，所述煤油（18）在常温下其体积小于位于散热箱（14）内腔位于导热板（17）下侧区域的容积。

7.根据权利要求6所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述连接筒（13）固定安装于散热箱（14）外表面的中心点位置，所述支撑筒（12）的外表面固定安装有两组限位环。

8.根据权利要求7所述的一种安全密封的电子变压器，其特征在于：所述固定盘（11）设置为两组，并分别固定安装在安装筒一（4）和安装筒二（5）的内环面，所述中筒（10）固定连接于上下两组固定盘（11）之间。