CN116469650A - 水冷和风冷相结合的变压器散热设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水冷和风冷相结合的变压器散热设备，包括箱体、水箱、变压器、多个水冷装置、供水装置和多个风冷装置，其中，箱体的顶端设有多排斜向下的出风口，靠近箱体底端的侧壁上设有多排斜向上的进风口，水箱设置在箱体的一侧，且水箱内注有水冷液；变压器架设在箱体内，且变压器的***设有多个相互平行且等距分布的散热片；多个水冷装置分别可拆卸地设置在每两个散热片之间；供水装置设置在水箱上，且供水装置的一端与水箱相连，供水装置的另一端通过管道分别与多个水冷装置的一端相连。由此，具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

Description

水冷和风冷相结合的变压器散热设备

技术领域

本申请涉及变压器散热设备的技术领域，尤其涉及一种水冷和风冷相结合的变压器散热设备。

背景技术

随着社会发展，人们的工作场所和居住场所，也呈现集中化趋势。作为供电设备的变压器成为人们的工作、生活的电力保障。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯，具有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等功能。但是变压器在工作时，变压器的各部件处于不间断长时间连续工作，因此散发出大量的热量。

相关技术中的变压器散热设备的散热方式，多是在变压器的壳体上设置若干散热片，以散热片来加快散热。但是单纯利用散热片的导热性来达到散热目的，效果并不理想。尤其是在变压器高负荷工作或者其他极端情况下，变压器内的热量容易发生堆积，使得变压器内的各部件处于高温的工作状态，由于散热片散热速度慢，某些环境（例如，变压器高符合工作）下容易造成变压器的损坏，不利于各部件的正常使用，同时缩短了各部件的使用寿命。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提供一种水冷和风冷相结合的变压器散热设备，具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种水冷和风冷相结合的变压器散热设备，包括箱体、水箱、变压器、多个水冷装置、供水装置和多个风冷装置，其中，所述箱体的顶端设有多排斜向下的出风口，靠近所述箱体底端的侧壁上设有多排斜向上的进风口，所述水箱设置在所述箱体的一侧，且所述水箱内注有水冷液；所述变压器架设在所述箱体内，且所述变压器的***设有多个相互平行且等距分布的散热片；多个所述水冷装置分别可拆卸地设置在每两个所述散热片之间，其中，所述水冷装置，用于对所述变压器进行水冷散热；所述供水装置设置在所述水箱上，且所述供水装置的一端与所述水箱相连，所述供水装置的另一端通过管道分别与多个所述水冷装置的一端相连，其中，所述供水装置，用于向所述水冷装置进行供给水冷液；多个所述风冷装置分别设置在对应的所述水冷装置下方，且多个所述风冷装置的一端分别与对应的所述水冷装置的另一端相连，多个所述风冷装置的另一端通过管道分别与所述水箱的顶端相连，其中，所述供水装置，用于驱动所述风冷装置向所述散热片进行吹风，以对所述变压器进行风冷散热。

本申请实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

另外，根据本申请上述提出的水冷和风冷相结合的变压器散热设备还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的一个实施例中,所述水冷装置包括水冷箱和多个隔板，其中，所述水冷箱可拆卸地设置在每两个所述散热片之间，所述水冷箱的顶端设有进水口，所述水冷箱的底端设有排水口，且所述水冷箱贴合所述散热片的侧壁上设有多排纵向布置的散热通槽；多个所述隔板依次纵向错开分布在所述水冷箱内，其中，多个所述隔板，用于将所述水冷箱的内腔分隔成蛇形通道。

在本申请的一个实施例中,所述风冷装置包括供水管道、多个安置箱和多个风冷机构，其中，所述供水管道设置在所述水冷箱的下方，且所述供水管道与所述箱体的内腔底壁可拆卸相连，所述供水管道的入水口通过管道与所述排水口相连，所述供水管道的出水口通过管道与所述水箱的顶端相连；多个所述安置箱等距并排设置在所述供水管道的一侧，且所述安置箱与所述供水管道连通；多个所述风冷机构分别可转动地设置在对应的所述安置箱上。

在本申请的一个实施例中,所述风冷机构包括支撑轴、散热风扇和多个叶片，其中，所述支撑轴可转动地设置在所述安置箱内，且所述支撑轴的顶端贯穿所述安置箱并延伸至所述水冷箱的下方；所述散热风扇设置在所述支撑轴的顶端；多个所述叶片圆周阵列在位于所述安置箱内的所述支撑轴外壁上。

在本申请的一个实施例中,上述水冷和风冷相结合的变压器散热设备还包括散热板和冷却管道,其中，所述水箱的底部设有支撑架，且所述水箱内设有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过管道与所述供水管道的出水口相连，所述第二腔室通过管道与所述供水装置的一端相连；所述散热板可拆卸地设置在所述支撑架上；所述冷却管道设置在所述散热板上，且所述冷却管道的入口端与所述第一腔室连通，所述冷却管道的出口端与所述第二腔室连通。

在本申请的一个实施例中,所述水冷箱、所述散热板和所述冷却管道分别采用铝制材料制成。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请一个实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备的结构示意图；

图2为根据本申请另一个实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备的结构示意图；

图3为根据本申请一个实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备的局部结构示意图；

图4为根据本申请一个实施例的水冷装置的结构示意图；

图5为根据本申请一个实施例的风冷装置的结构示意图；

图6为根据本申请另一个实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备的结构示意图；

图7为根据本申请另一个实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备的结构示意图。

如图所示：10、箱体；11、出风口；12、进风口；20、水箱；21、支撑架；22、第一腔室；23、第二腔室；30、变压器；31、散热片；40、水冷装置；41、水冷箱；42、隔板；411、进水口；412、排水口；413、散热通槽；50、供水装置；60、风冷装置；61、供水管道；62、安置箱；63、风冷机构；631、支撑轴；632、散热风扇；633、叶片；70、散热板；80、冷却管道。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面结合附图来描述本申请实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备。

如图1-图5所示，本申请实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，可包括箱体10、水箱20、变压器30、多个水冷装置40、供水装置50和多个风冷装置60。

其中，箱体10的顶端设有多排斜向下的出风口11，靠近箱体10底端的侧壁上设有多排斜向上的进风口12，水箱20设置在箱体10的一侧，且水箱20内注有水冷液。可以理解的是，通过在箱体10的顶端设有多排斜向下的出风口11，既能起到通风散热的作用，又能避免雨水通过出风口11进入到箱体10内，同理，在靠近箱体10底端的侧壁上设有多排斜向上的进风口12，也是如此。

需要说明的是，该实施例中所描述的水冷液可为防冻液或净水，且水箱20上设有注水口（图中未示出），相关工作人员可通过注水口将防冻液注入密封的水箱内。

变压器30架设在箱体10内，且变压器30的***设有多个相互平行且等距分布的散热片31。

多个水冷装置40分别可拆卸地设置在每两个散热片31之间，例如，多个水冷装置40可为9、10、11、12、13、14个水冷装置40等，具体使用数量可根据实际情况选择，在此不做限定，其中，水冷装置40，用于对变压器30进行水冷散热。

供水装置50设置在水箱20上，且供水装置50的一端与水箱20相连，供水装置50的另一端通过管道分别与多个水冷装置40的一端相连，其中，供水装置50，用于向水冷装置40进行供给水冷液。

需要说明的是，该实施例中所描述的供水装置50可为水泵，且水泵的进水口通过管道与水箱20相连，水泵的出水口通过管道分别与多个水冷装置40相连。

多个风冷装置60分别设置在对应的水冷装置40下方，例如，多个风冷装置60，可为2、3、4、5、6个风冷装置60等，具体使用数量可根据实际情况选择，在此不做限定，且多个风冷装置60的一端分别与对应的水冷装置40的另一端相连，多个风冷装置60的另一端通过管道分别与水箱20的顶端相连，其中，供水装置50，用于驱动风冷装置60向散热片31进行吹风，以对变压器30进行风冷散热。

具体地，当需要对变压器进行散热时，相关工作人员首先需要将水冷和风冷相结合的变压器散热设备设置在待散热的变压器位置（该位置可为落地式变压器上）处，然后，工作人员控制水泵（供水装置50）启动，水泵将位于水箱20内的防冻液分别抽入至多个水冷装置40内，通过防冻液在多个水冷装置40内进行流动，进而带走散热片31传递给水冷装置40的热量，从而对散热片31进行加快散热，以此来提高对变压器散热的效果。

当防冻液流入水冷装置40后，直接进入到风冷装置60内，通过防冻液的流动来驱动风冷装置60向散热片31进行吹风，以对变压器30进行风冷散热，并将变压器产生的热量通过出风口11吹出箱体10。进而具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

最后，防冻液流回水箱20内，进而实现防冻液的循环利用。

在本申请的一个实施例中，如图3和图4所示，水冷装置40可包括水冷箱41和多个隔板42。

其中，水冷箱41可拆卸地设置在每两个散热片31之间，水冷箱41的顶端设有进水口411，水冷箱41的底端设有排水口412，且水冷箱41贴合散热片31的侧壁上设有多排纵向布置的散热通槽413。可以理解的是，该实施例中所描述的水冷箱41可拆卸地设置在每两个散热片31之间，便于水冷箱41的安装和更换。例如，水冷箱可通过螺丝、螺钉或螺栓等螺纹紧固件与散热片31相连。

需要说明的是，该实施例中所描述的水冷箱41的外壁与散热片31外壁相贴合，且水冷箱41可采用铝制材料制成，即，由铝材料制成的水冷箱41，能够起到较好的导热效果，有助于对变压器产生的热量进行散热。

多个隔板42依次纵向错开分布在水冷箱41内，例如，多个隔板52可为2、3、4、5、6个隔板42等，具体使用数量可根据实际情况选择，在此不做限定，其中，多个隔板42，用于将水冷箱41的内腔分隔成蛇形通道，且该蛇形通道的一端与进水口411连通，蛇形通道的另一端与排水口412连通。

具体地，当需要对变压器进行水冷散热时，相关工作人员通过控制水泵（供水装置50）将位于水箱20内的水冷液抽入水冷箱41内，即水冷液通过进水口411进入到水冷箱41内，并沿着蛇形通道进行流动，使得水冷液与水冷箱41的内壁充分接触，最后水冷液通过排水口412排出。

由于水冷箱41的外壁与散热片31外壁相贴合，当变压器30产生热量通过散热片31进行散热时，散热片31可将吸收的热量传递到水冷箱41上，随着水冷液在水冷箱41内流动，可将散热片31传递给水冷箱41的热量带走，进而可加快对变压器30的散热效率。进而具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

在本申请的一个实施例中，如图3和图5所示，风冷装置60可包括供水管道61、多个安置箱62和多个风冷机构63。

其中，供水管道61设置在水冷箱41的下方，且供水管道61与箱体10的内腔底壁可拆卸相连，供水管道61的入水口通过管道与排水口412相连，供水管道61的出水口通过管道与水箱20的顶端相连。

多个安置箱62等距并排设置在供水管道61的一侧，例如，多个安置箱62可为3、4、5、6、7、8个安置箱62等，具体使用数量可根据实际情况选择，在此不做限定，且安置箱62与供水管道61连通，多个风冷机构63分别可转动地设置在对应的安置箱62上。

为了清楚的说明上一实施例，在本申请的一个实施例中，如图5所示，风冷机构63可包括支撑轴631、散热风扇632和多个叶片633。

其中，支撑轴631可转动地设置在安置箱62内，且支撑轴631的顶端贯穿安置箱62并延伸至水冷箱41的下方，散热风扇632设置在支撑轴631的顶端。

多个叶片633圆周阵列在位于安置箱62内的支撑轴631外壁上，且叶片633的一端与支撑轴631固定相连，叶片633的另一端与安置箱62活动相连。

具体地，当水冷液流经水冷箱41后，水冷液直接流入供水管道61内，并通过供水管道61流入水箱20内，进而实现水冷液的循环。

当水冷液通过供水管道61的入水口流入供水管道61并通过供水管道61的出水口排出时，流动的水冷液对位于安置箱62内的叶片633施加推力，并推动叶片633带动支撑轴631在安置箱62内转动，转动的支撑轴631带动散热风扇632进行转动，转动的散热风扇632朝向水冷箱41及散热片31进行吹风，当散热风扇632吹向水冷箱41时，风流经水冷箱41上的散热通槽413后，从出风口11吹出，进而达到对散热片31和水冷箱41进行风冷散热的效果。进而能够更进一步地加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命，避免变压器产生的热量发生堆积而导致变压器受热损坏。

在本申请的一个实施例中，如图6和图7所示，上述水冷和风冷相结合的变压器散热设备还可包括散热板70和冷却管道80。

其中，水箱20的底部设有支撑架21，且水箱20内设有第一腔室22和第二腔室23，且第一腔室22和第二腔室23并排设置，并通过隔板（图中未具体标识）隔开，第一腔室22通过管道与供水管道61的出水口相连，第二腔室23通过管道与供水装置50的一端相连，散热板70可拆卸地设置在支撑架21上。可以理解的是，该实施例中所描述的散热板70可拆卸地设置在支撑架21上，便于散热板70的安装和更换。例如，散热板70可通过卡接、铆接或螺纹紧固件连接等方式与支撑架21相连。

冷却管道80设置在散热板70上，且冷却管道80的入口端与第一腔室22连通，冷却管道80的出口端与第二腔室23连通。应说明的是，该实施例中所描述的散热板70和冷却管道80分别采用铝制材料制成，以便加快热量的传递，便于对冷却液的散热处理。

需要说明的是，该实施例中所描述的第一腔室22和第二腔室23的内腔体积相同，即，当第二腔室23内的水冷液被水泵抽出后，第一腔室22内的水冷液通过冷却管道80流入第二腔室23内。

具体地，当水冷液通过供水管道61流入水箱20内的第一腔室22内后，由于第二腔室23内的水冷液被水泵抽出，当水冷液进而到第一腔室22后，水冷液会通过冷却管道80进入到第二腔室23内，使得第一腔室22和第二腔室23内的水冷液的水位保持的同一平面上。

另外，当水冷液流经冷却管道80时，散热板70可对位于冷却管道80内的水冷液进行散热，进而可以保证进入到第二腔室23内的水冷液被降温处理，便于水泵将第二腔室23内的降温后的水冷液抽入水冷箱41内，以对散热片32进行风冷散热。

作为一种可能的情况，当水箱20内的水冷液被挥发时，能够及时的对水箱20内的水冷液进行补给，还可在水箱20上架设补给水箱，用于对水箱20补给水冷液。即，补给水箱与水箱内均注满水冷液，当水箱20内水冷液受热挥发后，水箱20内的水可直接流入水箱20内进行补给。

综上，本申请实施例的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，具有热量不易堆积、变压器不易受热损坏等优点，能够有效加快散热片对变压器的散热效率，提高各部件的使用寿命。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变形。

Claims (6)

1.一种水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，包括箱体、水箱、变压器、多个水冷装置、供水装置和多个风冷装置，其中，

所述箱体的顶端设有多排斜向下的出风口，靠近所述箱体底端的侧壁上设有多排斜向上的进风口，所述水箱设置在所述箱体的一侧，且所述水箱内注有水冷液；

所述变压器架设在所述箱体内，且所述变压器的***设有多个相互平行且等距分布的散热片；

多个所述水冷装置分别可拆卸地设置在每两个所述散热片之间，其中，所述水冷装置，用于对所述变压器进行水冷散热；

所述供水装置设置在所述水箱上，且所述供水装置的一端与所述水箱相连，所述供水装置的另一端通过管道分别与多个所述水冷装置的一端相连，其中，所述供水装置，用于向所述水冷装置进行供给水冷液；

多个所述风冷装置分别设置在对应的所述水冷装置下方，且多个所述风冷装置的一端分别与对应的所述水冷装置的另一端相连，多个所述风冷装置的另一端通过管道分别与所述水箱的顶端相连，其中，所述供水装置，用于驱动所述风冷装置向所述散热片进行吹风，以对所述变压器进行风冷散热。

2.根据权利要求1所述的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，所述水冷装置包括水冷箱和多个隔板，其中，

所述水冷箱可拆卸地设置在每两个所述散热片之间，所述水冷箱的顶端设有进水口，所述水冷箱的底端设有排水口，且所述水冷箱贴合所述散热片的侧壁上设有多排纵向布置的散热通槽；

多个所述隔板依次纵向错开分布在所述水冷箱内，其中，多个所述隔板，用于将所述水冷箱的内腔分隔成蛇形通道。

3.根据权利要求2所述的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，所述风冷装置包括供水管道、多个安置箱和多个风冷机构，其中，

所述供水管道设置在所述水冷箱的下方，且所述供水管道与所述箱体的内腔底壁可拆卸相连，所述供水管道的入水口通过管道与所述排水口相连，所述供水管道的出水口通过管道与所述水箱的顶端相连；

多个所述安置箱等距并排设置在所述供水管道的一侧，且所述安置箱与所述供水管道连通；

多个所述风冷机构分别可转动地设置在对应的所述安置箱上。

4.根据权利要求3所述的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，所述风冷机构包括支撑轴、散热风扇和多个叶片，其中，

所述支撑轴可转动地设置在所述安置箱内，且所述支撑轴的顶端贯穿所述安置箱并延伸至所述水冷箱的下方；

所述散热风扇设置在所述支撑轴的顶端；

多个所述叶片圆周阵列在位于所述安置箱内的所述支撑轴外壁上。

5.根据权利要求3所述的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，还包括散热板和冷却管道,其中，

所述水箱的底部设有支撑架，且所述水箱内设有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过管道与所述供水管道的出水口相连，所述第二腔室通过管道与所述供水装置的一端相连；

所述散热板可拆卸地设置在所述支撑架上；

所述冷却管道设置在所述散热板上，且所述冷却管道的入口端与所述第一腔室连通，所述冷却管道的出口端与所述第二腔室连通。

6.根据权利要求5所述的水冷和风冷相结合的变压器散热设备，其特征在于，所述水冷箱、所述散热板和所述冷却管道分别采用铝制材料制成。