CN212694957U - 一种变压器散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器散热装置，包括：散热单元及连接管，所述散热单元内设置有单元流道，所述单元流道与散热单元一体成型，所述单元流道与连接管连接组成变压器散热装置。本实用新型的散热装置制作简便、结构尺寸小、散热效率高、成本低。

Description

一种变压器散热装置

技术领域

本实用新型涉及电能传输领域，具体涉及一种变压器散热装置。

背景技术

目前，随着变压器、电抗器的功率越来越大，其损耗也越来越大，传统的自然冷却和强迫风冷的冷却方式已难以满足要求，液冷方式越来越多的开始应用于变压器和电抗器中。液冷是使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等优点。

用于冷却变压器和电抗器的散热器一般分布在产品内部，直接和变压器、电抗器的线圈或铁芯接触，带走产品损耗热量，起到热量交换和降低变压器、电抗器温升的作用，其传统散热器结构一般由盖板和基板组成，基板上需要机加工流道，再将盖板和基板整体焊接成形。造成目前散热器的体积较大，且成本较高，目前的散热装置，存在以下问题：

1）散热器制作工艺复杂，生产成本高；

2）散热器体积大，结构不紧凑，造成整个变压器、电抗器体积增大，绕组用量增加，成本增加；

3）焊缝容易出现漏焊，虚焊等问题，在强振动情况下容易出现裂痕；

因此有必要发明一种新散热装置，解决上述诸多问题。

经专利检索，与本实用新型有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“201610672278.2”、申请日为“2016.08.16”、公开号为“CN 106077484A”、公开日为“2016.11.09”、名称为“地埋式电动汽车无线充电装置”、申请人为“黄小虎”的中国发明专利，该发明专利公开了一种多用途整体调温板及其制作方法，采用整体成型方法制作调温板板体，先根据调温板板体内腔的形状和大小制作出调温板板体内腔的熔模模芯，再根据调温板的外形制作出调温板的外模；然后将熔模模芯放入外模中，将外模和熔模模芯合起来，形成一个调温板的整体制作模具，再向内灌注制作调温板的熔融金属材料，通过熔融金属材料填补外模与熔模模芯之间的间隙，形成一个整体调温板坯体，再拆卸掉外模，将带有熔模模芯的调温板坯体送入模芯融化装置内，通过高温熔化掉熔模模芯，使得熔模模芯材料从金属材料将熔模熔化后流出，形成具有所需要内部空间结构的整体调温板。

2、申请号为“CN201920330613.X”、申请日为“2019.03.15”、公开号为“CN104578713 B”、公开日为“CN210157552U”、名称为“液冷集中散热模块”、申请人为“北京胜风合力系统技术有限公司”的实用新型专利，该实用新型提供一种液冷集中散热模块，其特征在于，包括：一立体导热腔，所述导热腔包括中空的内腔和包围所述内腔的腔壁；所述腔壁由高效导热材料构成，包括内腔壁、外腔壁、以及设置于所述内腔壁和外腔壁之间的导热流道，所述导热流道用于流通导热液体；所述内腔集中排布一个或多个具有功耗发热的元器件，所排布的元器件与所述内腔壁贴合；延所述导热腔外腔壁排布一个或多个具有功耗发热的元器件，所排布的元器件与所述外腔壁贴合。

3、申请号为“CN200920201827.3”、申请日为“2009.12.07”、公开号为“CN201556505U”、公开日为“2010.08.18”、名称为“新型变压器散热器”、申请人为“杭州中泰过程设备有限公司”的实用新型专利，该实用新型申请提供一种新型变压器散热器，包括多个间隔设置的油通路和空气通路，隔板设置在油通路和空气通路之间，油侧翅片和空气侧翅片分别设置在油通路和空气通路中，空气侧翅片的换热面面积大于油侧翅片的换热面面积。本实用新型通过在油通道和空气通道中设置翅片，利用翅片来使空气换热面积大于油换热面积以达到各介质对整体换热面积的要求，能提高变压器散热器的散热效率。

4、申请号为“201410844921.6”、申请日为“2014.12.31”、公开号为“CN 104465033A”、公开日为“2015.03.25”、名称为“一种提高水冷变压器水循环停止时散热和防护能力的方法”、申请人为“株洲南车奇宏散热技术有限公司”的中国发明专利，该中国发明专利公开了一种提高水冷变压器水循环停止时散热和防护能力的方法，在水冷散热板的基板正面和背面均开槽，在正面的槽中嵌入铜管作为内部流道，将背面的槽作为散热风道，对水冷变压器或电抗器进行风水混合散热 ；在水冷变压器或电抗器的外部设置一个连接内部流道的外置流道 ：二个节流阀、连接在二个节流阀之间的膨胀水箱、安装在膨胀水箱上的泄压阀；通过节流阀调节外置流道与变压器或电抗器内部流道的流阻平衡，通过膨胀水箱和泄压阀调节内部流道内的压力。本发明变压器或电抗器能够在水冷变压器或电抗器在水循环停止且水不排出流道时提高变压器或电抗器散热能力和安全防护能力。

5、申请号为“201420861499.0”、申请日为“2014.12.31”、公开号为“CN 204257340U”、公开日为“2015.04.08”、名称为“一种带有风道的水冷散热板及变压器或电抗器”、申请人为“株洲南车奇宏散热技术有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种带有风道的水冷散热板及变压器或电抗器。带有风道的水冷散热板包括基板和铜管，所述基板的正面上开有用来安装铜管的槽一，所述铜管压装在槽一内 ；基板的背面开有用于形成风道的槽二，基板背面的槽二处设有风道。所述变压器或电抗器还包括汇流排，所述带有风道的水冷散热板的铜管延长至与汇流排相连接，延长的铜管通过快速接头连接在汇流排上。一种变压器或电抗器，包括线圈、位于线圈上方的出风口、位于线圈下方的进风口和安装在线圈底部的风扇，所述线圈内设置有上述带有风道的水冷散热板。本实用新型变压器或电抗器能够在水冷变压器或电抗器在水循环停止且水不排出流道时提高变压器或电抗器散热能力。

6、申请号为“201820849208.4”、申请日为“2018.06.02”、公开号为“CN 208908171U”、公开日为“2019.05.28”、名称为“变压器用自然冷却高效散热器”、申请人为“上海匡兴机电有限公司”的实用新型专利，该实用新型申请提供公开了一种变压器用自然冷却高效散热器，包括散热器壳体和散热器本体，其特征在于：所述散热器壳体的上端设有热油入口，所述散热器壳体的下端设有冷油出口，所述散热器本体设于所述散热器壳体内，所述散热器本体上设有若干流油通道，所述流油通道的两侧分别焊接垂直外翅片和水平外翅片。本实用新型相比现有技术，结构简单、散热性能好、体积小、成本低；外部采用垂直外翅片和水平外翅片的双通道空气散热气流通能够增加散热面积并且利用自然风流过水平外翅片加速冷却的效果，成本低效果显著。

7、申请号为“201920594651.6”、申请日为“2019.04.28”、公开号为“CN 210167232U”、公开日为“2020.03.20”、名称为“一种新结构电抗器水冷板”、申请人为“杭州昊丰科技有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种新结构电抗器水冷板，包括水冷板板体和水流通道，所述水流通道设置在水冷板板体内部，所述水流通道包括外道和内道，所述内道套穿在外道中，外道与内道相互独立互不连通，外道的一端设有外进水口，其另一端设有外出水口，内道的一端设有内进水口，其另一端设有内出水口，外道与内道内冷却液的流向互为反向，所述内道为圆管，外道的管壁纵截面为规则凸边形成的环形，内道下方设有支撑柱抵压在外道的内壁上。本实用新型设有外道和内道两个水流通道，且两个通道中的冷却液的流向互为相反，使得水冷板散热均衡，具有良好的散热效果。

上述专利均存在变压器或电抗器的散热器制作工艺复杂，生产成本高、散热器体积大的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有变压器或电抗器的散热器存在的技术问题，提供一种制作简便，成本低、散热器体积小的一体成型的变压器散热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种变压器散热装置，包括：散热单元（1）及连接管（2），所述散热单元（1）内设置有单元流道（11），所述单元流道（11）与散热单元（1）一体成型，所述单元流道（11）与连接管（2）连接组成变压器散热装置，用来将冷却介质引入到变压器内部，冷却变压器。这种一体成型的变压器散热装置只需要进行少量的焊接、制作简便，厚度薄使得散热装置结构尺寸小、散热效率高、成本低。

进一步地，所述连接管（2）包括：进液管（21）、连通管（22）及排液管（23），用来形成冷却介质的循环流道。

进一步地，单元流道（11）与进液管（21）通过焊接连接，用来连通冷却介质；连通管（22）通过焊接的方式分别与两个单元流道（11）连接，使两个单元流道（11）连通形成U形流道，多个U形流道首尾通过连通管（22）焊接连接形成蛇形流道；单元流道（11）与排液管（23）通过焊接连接，用来排出冷却介质。

进一步地，所述单元流道（11）由若干平行的直流道（111）组成，所述直流道（111）与散热单元（1）表面平行。以便于采用压力铸造或挤压的方式一体成型。

进一步地，所述直流道（111）的截面为矩形。

进一步地，所述直流道（111）的截面为六边形。

进一步地，所述直流道（111）的截面为圆形。

进一步地，其特征在于：所述散热单元（1）采用铝合金。铝合金的传热效率高、能够采用压力铸造或挤压的方式一体成型。

进一步地，所述散热单元（1）及单元流道（11）采用压力铸造的方式一体成型。

进一步地，所述散热单元（1）及单元流道（11）采用挤压的方式一体成型

本实用新型的有益效果为：采用含有单元流道的散热单元与连接管连接组成变压器散热装置，将冷却介质引入到变压器内部，使得散热装置结构制作简便、结构尺寸小、散热效率高、成本低。

附图说明

图1为实施例示意图，

图2为图1中A-A剖视示意图，

图中：1—散热单元、11—单元流道、111—直流道、2—连接管、21—进液管、22—连通管、23—排液管。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：

实施例如图1和图2所示：一种变压器散热装置，包括：散热单元1及连接管2，所述散热单元1内设置有单元流道11，所述单元流道11与散热单元1通过模具一体成型。

所述散热单元1采用传热效率高、便于压力铸造或挤压的铝合金。所述单元流道11由若干平行的直流道111组成，所述直流道111与散热单元1表面平行。以便于采用压力铸造或挤压的方式一体成型。所述直流道111的截面为矩形、六边形、圆形。

所述连接管2包括：进液管21、连通管22及排液管23。单元流道11与连通管22通过焊接连通形成U形流道，多个U形流道首尾通过连通管22焊接连接形成蛇形流道。

对蛇形流道中的首尾单元流道11分别与进液管21和排液管23通过焊接连接，对多余的单元流道11的开口采用焊接封闭，形成冷却介质的循环流道。使冷却介质经过蛇形流道进入到变压器或电抗器的内部，带走变压器、电抗器的线圈或铁芯所产生的热量，冷却变压器，使变压器处于良好的工作温度，保证变压器安全运行。

这种采用模具一体成型的散热单元1改变了的传统散热器在基板上机加工流道、再将盖板和基板整体焊接成形的制造方式。简化了散热器制作工艺，减少了散热器的结构尺寸，降低了生产成本。散热器的厚度能够从传统的20mm左右降低至5mm左右。这种散热器的流道换热面积更大，换热效率更高。

采用这种散热器的变压器结构更加紧凑、体积更小、温升更低，从而减小变压器或电抗器的体积，减小线圈绕组用量，进一步降低变压器或电抗器成本。

综上所述：本实用新型的有益效果为：采用含有单元流道的散热单元与连接管连接组成变压器散热装置，将冷却介质引入到变压器内部，使得散热装置结构制作简便、结构尺寸小、散热效率高、成本低。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种变压器散热装置，包括：散热单元（1）及连接管（2），其特征在于：所述散热单元（1）内设置有单元流道（11），所述单元流道（11）与散热单元（1）一体成型，所述单元流道（11）与连接管（2）连接组成变压器散热装置，用来将冷却介质引入到变压器内部，冷却变压器。

2.根据权利要求1所述的变压器散热装置，其特征在于：所述连接管（2）包括：进液管（21）、连通管（22）及排液管（23）。

3.根据权利要求2所述的变压器散热装置，其特征在于：单元流道（11）与进液管（21）通过焊接连接，用来连通冷却介质；连通管（22）通过焊接的方式分别与两个单元流道（11）连接，使两个单元流道（11）连通形成U形流道，多个U形流道首尾通过连通管（22）焊接连接形成蛇形流道；单元流道（11）与排液管（23）通过焊接连接，用来排出冷却介质。

4.根据权利要求3所述的变压器散热装置，其特征在于：所述单元流道（11）由若干平行的直流道（111）组成，所述直流道（111）与散热单元（1）表面平行。

5.根据权利要求4所述的变压器散热装置，其特征在于：所述直流道（111）的截面为矩形。

6.根据权利要求4所述的变压器散热装置，其特征在于：所述直流道（111）的截面为六边形。

7.根据权利要求4所述的变压器散热装置，其特征在于：所述直流道（111）的截面为圆形。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的变压器散热装置，其特征在于：所述散热单元（1）采用铝合金。

9.根据权利要求8所述的变压器散热装置，其特征在于：所述散热单元（1）及单元流道（11）采用压力铸造的方式一体成型。

10.根据权利要求8所述的变压器散热装置，其特征在于：所述散热单元（1）及单元流道（11）采用挤压的方式一体成型。

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