CN204424038U - 电抗器或变压器的散热装置及电抗器模块、变压器模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电抗器或变压器的散热装置及电抗器模块、变压器模块。散热装置用于对电抗器或变压器(称为待散热件)散热。散热装置包括散热腔和冷却腔、换热器单元。待散热件放置在散热腔内，散热腔内设置有隔板，隔板套设于待散热件上使待散热件贯穿在隔板中。隔板将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一与腔体二使腔体一与腔体二仅通过待散热件的内部风道相通。冷却腔的一端与腔体一相通，而另一端通过换热器单元与腔体二相通，或冷却腔的一端与腔体二相通，而另一端通过换热器单元与腔体一相通。本实用新型体积小，散热效率高，可以内循环，成本低。本实用新型还公开具体应用该散热装置的电抗器模块、变压器模块。

Description

电抗器或变压器的散热装置及电抗器模块、变压器模块

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子设备的散热装置，尤其涉及一种电抗器或变压器的散热装置及具体应用该散热装置的电抗器模块、变压器模块。

背景技术

电抗器或变压器是电力电子设备的主要热源之一。随着技术的发展，电力电子设备的功率等级不断增大，而对设备的体积要求越来越小，这对电抗器或变压器散热系统提出了更高的要求。电抗器或变压器传统的散热方式有三种，自然冷却，强迫风冷和水冷。

自冷电抗器或变压器散热量有限，体积大，功率密度低，不适合高功率密度的大型电抗器或变压器散热；风冷电抗器或变压器一般需要在机柜上开设进风口和出风口，降低了机柜的IP防护等级，应场合受到极大限制；水冷电抗器或变压器制作工艺复杂，工序多，成本高，而且水冷电抗器的热量并不能完全被冷却液体带走，还有相当一部分的热量直接散发到设备内部空气中，给设备内部的环境温度管理带来难度。

实用新型内容

基于上述缺陷，本实用新型提供一种体积小，散热效率高，可以内循环，成本低的电抗器或变压器散热装置及具体应用该散热装置的电抗器模块、变压器模块。

本实用新型的解决方案是：一种电抗器或变压器的散热装置，其包括：其用于对电抗器或变压器散热，该电抗器或该变压器定义为待散热件(5)；该散热装置包括散热腔和冷却腔(3)、换热器单元(4)；待散热件(5)放置在该散 热腔内，该散热腔内设置有隔板(6)，隔板(6)套设于待散热件(5)上使待散热件(5)贯穿在隔板(6)中，隔板(6)将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一(1)与腔体二(2)使腔体一(1)与腔体二(2)仅通过待散热件(5)的内部风道相通；冷却腔(3)的一端与腔体一(1)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4)与腔体二(2)相通，或冷却腔(3)的一端与腔体二(2)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4)与腔体一(1)相通。

作为上述方案的进一步，换热器单元(4)包括安装板(41)、换热器(42)、导风罩(43)和至少一个风机(44)；安装板(41)安装在冷却腔(3)上，换热器(42)安装在安装板(41)上，导风罩(43)安装在换热器(42)上，风机(44)安装在导风罩(43)上。

进一步地，风机(44)为轴流风机或离心风机。

进一步地，换热器(42)为水冷式换热器或油冷式换热器。

作为上述方案的进一步，隔板(6)在平行于重力方向上将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一(1)与腔体二(2)。

作为上述方案的进一步，该散热腔和冷却腔(3)在垂直于重力方向上呈水平相邻布局。

作为上述方案的进一步，冷却腔(3)的一端与腔体二(2)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4)与腔体一(1)相通，在平行于重力方向上，冷却腔(3)的高度大于该散热腔的高度；冷却腔(3)朝垂直于重力的方向延伸至该散热腔的顶部。

优选地，换热器单元(4)位于腔体一(1)的顶部。

本实用新型还提供一种电抗器模块，其包括电抗器及散热装置，该散热装置为上述任意电抗器或变压器的散热装置，该电抗器贯穿在该散热装置的隔板(6)中，该散热装置的腔体一(1)与腔体二(2)通过该电抗器的内部风道相通。

本实用新型还提供一种变压器模块，其包括变压器及散热装置，该散热装 置为上述任意电抗器或变压器的散热装置，该变压器贯穿在该散热装置的隔板(6)中，该散热装置的腔体一(1)与腔体二(2)通过该变压器的内部风道相通。

本实用新型的有益效果为：

1.散热装置采用风冷电抗器或变压器+换热器的方式，将电抗器或变压器中的热量通过换热器交换到水中，再通过水路带出设备外；

2.与直接采用风冷的散热形式相比，无需在机柜上开设进风口和出风口，不破坏机柜的整体结构，防护等级高；

3.与直接采用水冷电抗器或变压器相比，具有安全可靠，散热效率高，成本低等优点；

4.散热装置构成一个密闭的空间，电抗器或变压器的热量交换在此密闭空间中完成，对设备其他部位内的环境温度影响甚微，有利于设备内环境温度的控制；

5.电抗器或变压器与换热器分离，维修更方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中电抗器或变压器的散热装置的立体示意图；

图2是本实用新型实施例一中换热器单元的立体示意图；

图3是本实用新型实施例一中电抗器或变压器的散热装置的侧面示意图；

图4是本实用新型实施例二中电抗器或变压器的散热装置的侧面示意图；

图5是本实用新型实施例三中电抗器或变压器的散热装置的侧面示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

请一并参阅图1、图2、图3，实施例一的电抗器或变压器的散热装置用于对电抗器或变压器散热，该电抗器或该变压器定义为待散热件5。该散热装置包括散热腔和冷却腔3、换热器单元4。该散热装置可独立构成产品，也可与该电抗器或该变压器构成电抗器模块或变压器模块。

待散热件5放置在该散热腔内，该散热腔内设置有隔板6。隔板6套设于待散热件5上使待散热件5贯穿在隔板6中，隔板6将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一1与腔体二2使腔体一1与腔体二2仅通过待散热件5的内部风道相通。

冷却腔3的一端与腔体二2相通，而冷却腔3的另一端通过换热器单元4与腔体一1相通。在本实用新型的散热装置中，腔体一1、腔体二2、冷却腔3除预留的气流通道外，其他部位均为密封的。气流在三个腔体内循环流动，不会流通到三个腔体以外的地方。

在本实施方式中，隔板6可在平行于重力方向上将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一1与腔体二2，因此，腔体一1与腔体二2呈上下排布。该散热腔和冷却腔3在垂直于重力方向上呈水平相邻布局，待散热的电抗器或变压器贯穿其中。电抗器或变压器周围设置有隔板6，使得气流从腔体一1流入腔体二2中或从腔体二2流入腔体一1中只能通过电抗器或变压器的内部风道和隔板6与电抗器或变压器的线包之间的缝隙冷却腔3紧贴腔体一1与腔体二2的一侧，且冷却腔3的底部与腔体二2的底部相通，换热器单元4安装于冷却腔3和腔体一1之间。隔板6的作用是强迫气流从电抗器或变压器的内部风道通过，有利于其散热。考虑到电气安全问题，隔板6的材料优先非金属绝缘材料。

换热器单元4包括安装板41、换热器42、导风罩43和至少一个风机44。安装板41安装在冷却腔3上，换热器42安装在安装板41上，导风罩43安装在换热器42上，风机44安装在导风罩43上。

风机44可以是轴流风机或离心风机，数量可根据散热量确定。在本实施例中，风机44为两个轴流风机。换热器42也可为水冷式换热器或油冷式换热器。

请再次参阅图3，本实用新型的电抗器或变压器的散热装置，其工作原理为：风机44启动，气流经过换热器42后形成冷风，通过冷却腔3流进腔体二2，再穿过电抗器或变压器内部风道，形成热风进入换热器42，如此循环。

本实施例中，气流流向为逆时针方向，也可以通过改变风机44的安装方向，使气流流向为顺时针方向。

实施例二

请参阅图4，本实施例与实施例一基本相同，区别在于：冷却腔3的一端与腔体一1相通，而冷却腔3的另一端通过换热器单元4与腔体二2相通。

也就是说，换热器单元4安装在冷却腔3与腔体二2之间，冷却腔3的顶部与腔体一1的顶部相通。气流流向为顺时针方向，也可以通过改变风机的安装方向，使气流流向为逆时针方向。

实施例三

如图5所示，本实施例与实施例一基本相同，区别在于：在平行于重力方向上，冷却腔3的高度大于该散热腔的高度；冷却腔3朝垂直于重力的方向延伸至该散热腔的顶部，换热器单元4位于腔体一1的顶部。

也就是说，换热器单元4安装于腔体一1的上方，冷却腔3的底部与腔体二2的底部相通，冷却腔3的空间延伸到腔体一1的上方。气流流向为逆时针方向，也可以通过改变风机的安装方向，使气流流向为顺时针方向。

需要强调的是：以上虽参照附图针对本实用新型的控制方式进行了详细叙述，但具体构成不限于该控制方式，还包括不脱离本实用新型的要旨的范围的设计变更等。凡依据本实用新型的实质进行的修改，均仍属于本实用新型的方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电抗器或变压器的散热装置，其用于对电抗器或变压器散热，该电抗器或该变压器定义为待散热件(5)；其特征在于：该散热装置包括散热腔和冷却腔(3)、换热器单元(4)；待散热件(5)放置在该散热腔内，该散热腔内设置有隔板(6)，隔板(6)套设于待散热件(5)上使待散热件(5)贯穿在隔板(6)中，隔板(6)将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一(1)与腔体二(2)使腔体一(1)与腔体二(2)仅通过待散热件(5)的内部风道相通；冷却腔(3)的一端与腔体一(1)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4)与腔体二(2)相通，或冷却腔(3)的一端与腔体二(2)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4)与腔体一(1)相通。

2.如权利要求1所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：换热器单元(4)包括安装板(41)、换热器(42)、导风罩(43)和至少一个风机(44)；安装板(41)安装在冷却腔(3)上，换热器(42)安装在安装板(41)上，导风罩(43)安装在换热器(42)上，风机(44)安装在导风罩(43)上。

3.如权利要求2所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：风机(44)为轴流风机或离心风机。

4.如权利要求2所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：换热器(42)为水冷式换热器或油冷式换热器。

5.如权利要求1所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：隔板(6)在平行于重力方向上将该散热腔分割成上、下两个密闭的腔体一(1)与腔体二(2)。

6.如权利要求1所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：该散热腔和冷却腔(3)在垂直于重力方向上呈水平相邻布局。

7.如权利要求1所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：冷却腔(3)的一端与腔体二(2)相通，而冷却腔(3)的另一端通过换热器单元(4) 与腔体一(1)相通，在平行于重力方向上，冷却腔(3)的高度大于该散热腔的高度；冷却腔(3)朝垂直于重力的方向延伸至该散热腔的顶部。

8.如权利要求7所述的电抗器或变压器的散热装置，其特征在于：换热器单元(4)位于腔体一(1)的顶部。

9.一种电抗器模块，其包括电抗器及散热装置，其特征在于：该散热装置为如权利要求1至8中任意一项所述的电抗器或变压器的散热装置，该电抗器贯穿在该散热装置的隔板(6)中，该散热装置的腔体一(1)与腔体二(2)通过该电抗器的内部风道相通。

10.一种变压器模块，其包括变压器及散热装置，其特征在于：该散热装置为如权利要求1至8中任意一项所述的电抗器或变压器的散热装置，该变压器贯穿在该散热装置的隔板(6)中，该散热装置的腔体一(1)与腔体二(2)通过该变压器的内部风道相通。