CN118335473A - 一种组合管片式散热器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合管片式散热器装置，所述装置包括散热器本体、上集油管和下集油管，所述散热器本体还包括组合管散热片；所述组合管散热片包括上部分散热片、下部分散热片、以及用于同时强化空气侧和油侧换热的扭曲结构；所述的扭曲结构位于上部分散热片和下部分散热片之间；所述扭曲结构包括具有螺旋形结构的扭曲管；所述扭曲结构的螺旋形外壁面诱导管外空气产生二次流，强化空气侧换热，同时扭曲结构的螺旋形管壁诱导管内流体旋转形成涡旋流动，强化油侧对流换热。与现有技术相比，本发明具有结构紧凑，更好的散热能力等优点。

Description

一种组合管片式散热器装置

技术领域

本发明涉及一种片式散热器，尤其是涉及一种组合管片式散热器装置。

背景技术

随着社会的发展，人们的用电需求与日俱增，电力变压器容量及电压等级越来越高，电力变压器作为重要的输电设备，直接关系到电力系统的安全、稳定运行。油浸式变压器具有负载大、成本低等优点，已经成为当前电网中使用最普遍的电力变压器之一。油浸式变压器运行时会产生铁损和铜损，并由此产生大量的热，使变压器温度升高，进而影响其运行效率。

片式散热器作为当前中小型油浸式变压器所配备的主流散热器，具有生产成本低、散热效果好等优点。列管式散热器具有体积小、结构相对紧凑、质量轻、换热效果好等优点。随着电力负荷增大，变压器用散热器出于自身结构限制，可能存在散热能力不足的问题。

如何实现结构简单、散热能力好的片式散热器，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合管片式散热器装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种组合管片式散热器装置，所述装置包括散热器本体、上集油管和下集油管，其特征在于，所述散热器本体还包括组合管散热片；所述组合管散热片包括上部分散热片、下部分散热片、以及用于同时强化空气侧和油侧换热的扭曲结构；所述的扭曲结构位于上部分散热片和下部分散热片之间；所述扭曲结构包括具有螺旋形结构的扭曲管；

所述扭曲结构的螺旋形外壁面诱导管外空气产生二次流，强化空气侧换热，同时扭曲结构的螺旋形管壁诱导管内流体旋转形成涡旋流动，强化油侧对流换热。

优选地，所述的组合管散热片沿集油管轴向平行排列。

优选地，所述的扭曲结构还布置于扭曲管内侧的肋条。

更加优选地，所述的肋条布置于扭曲管内侧每一条边上。

更加优选地，所述扭曲管的横截面为椭圆形或其它多边形结构。

更加优选地，所述扭曲管的数量以及组合管散热片的数量均根据散热需求来调整。

更加优选地，所述肋条的横截面为三角形或其它多边形结构。

更加优选地，所述扭曲管的两端采用焊接方式分别与上部分散热片和下部分散热片连接。

更加优选地，所述扭曲管间存在间隙。

更加优选地，所述组合管散热片间存在间隙，沿集油管轴向均匀间隔排列。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明在片式散热器基础上引入扭曲管进行组合，形成一种新型组合管片式散热器装置。当空气流经扭曲管外侧时，会形成垂直于主流方向的二次流，增强近壁区流体的混合，从而强化空气侧换热，同时扭曲管的螺旋形管壁会诱导管内流体旋转形成涡旋流动，进而强化油侧对流换热，因此本发明的组合管片式散热器装置，其换热面积大、结构紧凑，具有更好的散热能力。

2)本发明将肋条布置于扭曲管内侧每一条边上，与扭曲管共同形成扭曲结构，当扭曲管内侧变压器油流经肋条表面时，会进一步破坏油流边界层，强化管内变压器油的对流传热。

3)本发明结构新颖，组合管散热片间存在间隙，同一散热片上的扭曲管之间也存在间隙，当散热器处于强制风冷模式时，可取得较好的强化散热效果。

附图说明

图1为本发明中组合管片式散热器装置实施例轴侧示意图；

图2为本发明中组合管片式散热器装置实施例俯视图；

图3为本发明中实施例组合管散热片的轴侧示意图；

图4为本发明中实施例扭曲管结构示意图；

图5为本发明中图4中A部局部细节放大示意图；

图中：1为散热器本体，2为上集油管，3为下集油管，4为上部分散热片，5为下部分散热片，6为扭曲管，7为肋条。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例涉及一种组合管片式散热器装置，如图1和图2所示，该装置包括散热器本体1、上集油管2和下集油管3，散热器本体1包括上部分散热片4、下部分散热片5、扭曲管6和肋条7。

如图3所示，扭曲管6位于上部分散热片4与下部分散热片5之间，可采用焊接的方式与上、下部分散热片共同构成组合管散热片，组合管散热片沿集油管轴向平行、均匀间隔排列。

如图4，扭曲管横截面为椭圆形或其它多边形结构，有学者研究表明五边形扭曲管强化换热效果较好；本发明实施例中每一个组合管片式散热器面板中的扭曲管数量可根据实际散热需求自行调整。

如图5所示，肋条7布置于扭曲管6内侧每一条边上，与扭曲管共同形成扭曲结构。

实施例2

本实施例涉及一种组合管片式散热器装置。

肋条7的横截面可以是三角形或其它多边形结构，有学者研究表明三角肋条的强化换热效果较好。

油浸式变压器工作时，其内部绕阻和铁芯产生的热量首先传递给变压器绝缘油，再通过片式散热器将热量传递至外部环境。在强制风冷条件下，当空气流经扭曲管6外侧时，会形成垂直于主流方向的二次流，增强近壁区流体的混合，从而强化空气侧换热，同时带肋条7的扭曲管6的螺旋形管壁会诱导管内流体旋转形成涡旋，破坏管内油流边界层，并延长管内油的流程，从而强化油侧对流换热。

本发明结构新颖，组合管散热片间存在间隙，同一组合管散热片上的扭曲管6之间也存在间隙，当散热器处于强制风冷模式时，可取得较好的强化散热效果。

因此，本发明提出组合管片式散热器装置，可同时强化油浸变压器用散热器空气侧和油侧的换热。扭曲管6结构简单、传热与阻垢性能优异，其螺旋形外壁面可诱导管外空气产生二次流，强化空气侧换热，同时带内肋结构的扭曲管6可使管内流体旋转形成螺旋流，进而改变管内流体速度分布，并强化管内变压器油的对流换热，对提高散热器散热效率、延长变压器工作寿命、保障电力系统安全、稳定运行具有重要意义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种组合管片式散热器装置，所述装置包括散热器本体(1)、上集油管(2)和下集油管(3)，其特征在于，所述散热器本体(1)还包括组合管散热片；所述组合管散热片包括上部分散热片(4)、下部分散热片(5)、以及用于同时强化空气侧和油侧换热的扭曲结构；所述的扭曲结构位于上部分散热片(4)和下部分散热片(5)之间；所述扭曲结构包括具有螺旋形结构的扭曲管(6)；

所述扭曲结构的螺旋形外壁面诱导管外空气产生二次流，强化空气侧换热，同时扭曲结构的螺旋形管壁诱导管内流体旋转形成涡旋流动，强化油侧对流换热。

2.根据权利要求1所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述的组合管散热片沿集油管轴向平行排列。

3.根据权利要求1所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述的扭曲结构还布置于扭曲管(6)内侧的肋条(7)。

4.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述的肋条(7)布置于扭曲管(6)内侧每一条边上。

5.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述扭曲管(6)的横截面为椭圆形或其它多边形结构。

6.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述扭曲管(6)的数量以及组合管散热片的数量均根据散热需求来调整。

7.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述肋条(7)的横截面为三角形或其它多边形结构。

8.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述扭曲管(6)的两端采用焊接方式分别与上部分散热片(4)和下部分散热片(5)连接。

9.根据权利要求3所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述扭曲管(6)间存在间隙。

10.根据权利要求9所述的一种组合管片式散热器装置，其特征在于，所述组合管散热片间存在间隙，沿集油管轴向均匀间隔排列。