一种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法及装置。在线圈中加入线圈用冷媒蒸发器、在铁心中加入铁心用冷媒蒸发器、在配件中加入配件用冷媒蒸发器；用管路将各个冷媒蒸发器联接起来；在冷媒蒸发器中充入冷媒，利用冷媒对变压器或电抗器进行全面的散热冷却，将变压器或电抗器内部的热量通过管路排放到外部。所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，包括电抗器或变压器，还包括设置在线圈、配件和/或铁心中的冷媒蒸发器。本发明提供了用冷媒对变压器或电抗器进行全面散热冷却的全新方式，减小变压器或电抗器体积，降低温升；本发明中的冷媒不与变压器或电抗器的器件进行直接接触，所以不需要对冷媒和冷媒系统进行电绝缘隔离和防腐。
【专利说明】—种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及散热冷却【技术领域】，特别是一种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法及装置。
【背景技术】
[0002]冷媒是在冷冻空调系统中用以传递热能，产生冷冻效果之工作流体。冷媒是一种容易吸热变成气体，又容易放热变成液体的物质。目前在家用空调器中，R22仍是普遍使用的制冷剂。R134a、R410A作为R22的替代品，具有零臭氧消耗潜能值和非常低的全球升温潜能值。
[0003]冷媒具有以下优点:1、冰点较低，挥发性小。因此，在长期循环使用过程中，蒸发损失小，冷媒剂损耗小。2、无毒、无臭，也不含水量易腐败发臭的化学物质。长期使用不会对人体和环境产生副作用。3、载冷能力强。
[0004]变压器或电抗器是电器系统发热的主要原件之一，变压器或电抗器发热部位主要是线圈和铁心。随着科技发展，电器系统的功率越来越大，体积越来越小，使用变压器或电抗器的发热更加严重，尤其是在变频技术引入以后，铁心的发热成为一个必须解决的问题。变压器或电抗器主要是通过电与磁的相互作用工作，变压器或电抗器的磁场主要工作在铁心中，但是总有一些漏磁通过变压器或电抗器的配件，造成这些配件发热。当变压器或电抗器的温度上升到一定成度，就会造成本身的烧损。但是有时变压器或电抗器本身温度很高，对其它器件造成影响，这也是不允许的。所以只有对变压器或电抗器线圈、铁心、配件全面的进行冷却，才是解决变压器或电抗器温升过高完整的方法。
[0005]国内有关于绕组内冷媒冷却式变压器或电抗器的相关专利。申请号为200820021053.1的实用新型专利“绕组内冷媒冷却式变压器或电抗器”公开的变压器或电抗器采用中空导线。变压器或电抗器工作时，中空导线中有流动的冷媒对变压器或电抗器进行散热，使变压器或电抗器可以得到非常好的冷却。这种变压器或电抗器散热的效果很好，但是存在一些局限性。首先变压器或电抗器的导线必须是中空导线。变压器或电抗器的导线种类很多，有漆包线、铜箔、丝包线等。这些种类的变压器或电抗器就无法使用这个专利。其次，变压器或电抗器的发热的原因很多，有工作电流、磁感应、辐射等原因，所以变压器或电抗器工作中，铁心、夹件、线圈都可能产生大量的热。这个专利只提供一种解决线圈中的热量的处理方案，对于变压器或电抗器的夹件和铁心中热量并没有相应的处理方案。另外，变压器或电抗器的中空导线在通冷媒液时，在导线内侧要设置防腐蚀层，这对中空导线加工和防腐提出了很高的要求。还有一点专利中没有提出，就是冷媒流动在带电的中空导线中，带电的冷媒和冷媒系统对周围器件会有什么影响，是否也会带电，是否会增加变压器或电抗器的损耗。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是，提供一种利用冷媒对变压器或电抗器进行全面散热冷却的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法及装置。
[0007]本发明的技术方案是:所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法如下:电抗器或变压器包括线圈、铁心和配件，在变压器或电抗器中加入冷媒蒸发器；用管路将各个冷媒蒸发器联接起来，并将管路延伸到变压器或电抗器外部；在冷媒蒸发器中充入冷媒，利用冷媒对变压器或电抗器进行全面的散热冷却，将变压器或电抗器内部的热量通过管路排放到外部。
[0008]所述在变压器或电抗器中加入冷媒蒸发器包括:在线圈中加入线圈用冷媒蒸发器、在铁心中加入铁心用冷媒蒸发器、在配件中加入配件用冷媒蒸发器；所述冷媒不与变压器或电抗器的器件直接接触。根据温升要求安装相应的冷媒蒸发器，根据冷媒的流量和布置设计相应的管路。
[0009]所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，包括电抗器或变压器，还包括冷媒蒸发器，所述电抗器或变压器包括线圈和配件，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在配件中的配件用冷媒蒸发器；所述冷媒蒸发器通过管路联接在一起，所述管路延伸到变压器或电抗器外部。
[0010]所述电抗器或变压器还可以包括铁心，所述冷媒蒸发器还包括设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器。
[0011]所述冷媒蒸发器中充有冷媒，所述冷媒不与变压器或电抗器的器件直接接触。
[0012]所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置包括隔离式冷媒铁心变压器冷却装置、隔离式冷媒铁心电抗器冷却装置、隔离式冷媒空心变压器冷却装置和隔离式冷媒空心电抗器冷却装置。
[0013]本发明还提供一种带冷媒蒸发器的变压器或电抗器，包括变压器或电抗器主体和设置在电抗器或变压器主体中的冷媒蒸发器。
[0014]所述电抗器或变压器主体包括线圈、铁心和配件，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在配件中的配件用冷媒蒸发器和设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器。
[0015]本发明采用冷媒对变压器或电抗器进行散热冷却，提供了用冷媒对变压器或电抗器进行全面散热冷却的全新方式，可以将电器内部的热量通过管路排放到系统外部，减小变压器或电抗器体积，降低温升。
[0016]本发明中的冷媒不与变压器或电抗器的器件进行直接接触，所以不需要对冷媒和冷媒系统进行电绝缘隔离和防腐。
[0017]上述隔离式冷媒电抗器和变压器冷却方法及其装置适应用于各种变压器或电抗器，包括普通单相变压器或电抗器、三相变压器或电抗器、多相变压器或电抗器，也包括空心单相变压器或电抗器、空心的三相变压器或电抗器、空心多相变压器或电抗器。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是在铁心变压器中加入冷媒蒸发器的结构示意图；
图2是在铁心电抗器中加入冷媒蒸发器的结构示意图；
图3是在空心变压器中加入冷媒蒸发器的结构示意图；
图4是在空心电抗器中加入冷媒蒸发器的结构示意图。[0019]图中:1、线圈用冷媒蒸发器，2、铁心用冷媒蒸发器，3、配件用冷媒蒸发器，4、铁心变压器线圈，5、铁心变压器铁心，6、铁心变压器配件，7、铁心电抗器线圈，8、铁心电抗器铁心，9、铁心电抗器配件，10、空心变压器线圈，11、空心变压器配件，12、空心电抗器线圈，13、空心电抗器配件。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0021]如图1至图4所示，在变压器或电抗器中加入冷媒蒸发器:在线圈中加入线圈用冷媒蒸发器1、在铁心中加入铁心用冷媒蒸发器2、在配件中加入配件用冷媒蒸发器3，用管路将各个冷媒蒸发器联接起来，并将管路延伸到变压器或电抗器外部，根据温升要求安装合适大小的冷媒蒸发器，根据冷媒的流量和布置设计合理的管径，保证整个变压器或电抗器的温升小，温升均匀。在冷媒蒸发器中充入冷媒，利用冷媒对变压器或电抗器进行全面的散热冷却，将变压器或电抗器内部的热量通过管路排放到外部。
[0022]冷媒制冷的原理是逆卡诺循环，即通过压缩、冷凝、节流、蒸发的过程，使冷媒在制冷系统中实现传热，冷媒相变过程中要吸收或散发热量，将低温区域的热量传到高温区域实现制冷循环。吸热是在蒸发过程中进行的，所以将空调系统的冷媒的蒸发器合理的安装在变压器或电抗器的各个发热部件中就能够实现散热的效果。
[0023]实施例1:、铁心变压器加入冷媒蒸发器方案。如图1所示，在铁心变压器线圈4中加入线圈用冷媒蒸发器1、在铁心变压器铁心5中加入铁心用冷媒蒸发器2、在铁心变压器配件6中加入配件用冷媒蒸发器3。
[0024]实施例2:铁心电抗器加入冷媒蒸发器方案。如图2所示，在铁心电抗器线圈7中加入线圈用冷媒蒸发器1、在铁心电抗器铁心8中加入铁心用冷媒蒸发器2、在铁心电抗器配件9中加入配件用冷媒蒸发器3。
[0025]实施例3:空心变压器加入冷媒蒸发器方案。如图3所示，在空心变压器线圈10中加入线圈用冷媒蒸发器1、在空心变压器配件11中加入配件用冷媒蒸发器3。
[0026]实施例4:空心电抗器加入冷媒蒸发器方案。如图4所示，在空心电抗器线圈12中加入线圈用冷媒蒸发器1、在空心电抗器配件13中加入配件用冷媒蒸发器3。
[0027]所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，包括电抗器或变压器，还包括冷媒蒸发器，所述电抗器或变压器包括线圈、铁心和配件，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器和设置在配件中的配件用冷媒蒸发器；冷媒蒸发器通过管路联接在一起，所述管路延伸到变压器或电抗器外部。
[0028]对应前述四个实施例中的四种情形，隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置同样包括:隔离式冷媒铁心变压器冷却装置、隔离式冷媒铁心电抗器冷却装置、隔离式冷媒空心变压器冷却装置、隔离式冷媒空心电抗器冷却装置。具体实施情形不再详述。
[0029]本发明还提供一种带冷媒蒸发器的变压器或电抗器，包括变压器或电抗器主体和设置在电抗器或变压器主体内部的冷媒蒸发器，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在配件中的配件用冷媒蒸发器和设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器。
[0030]与前述四个实施例相对应，带冷媒蒸发器的变压器或电抗器包括带冷媒蒸发器的铁心变压器、带冷媒蒸发器的铁心电抗器、带冷媒蒸发器的空心变压器、带冷媒蒸发器的空心电抗器。
[0031]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法，所述电抗器或变压器包括线圈、铁心和配件，其特征是，在变压器或电抗器中加入冷媒蒸发器；用管路将各个冷媒蒸发器联接起来，并将管路延伸到变压器或电抗器外部；在冷媒蒸发器中充入冷媒，利用冷媒对变压器或电抗器进行全面的散热冷却，将变压器或电抗器内部的热量通过管路排放到外部。
2.根据权利要求1所述的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法，其特征是，所述在变压器或电抗器中加入冷媒蒸发器包括:在线圈中加入线圈用冷媒蒸发器、在铁心中加入铁心用冷媒蒸发器、在配件中加入配件用冷媒蒸发器；所述冷媒不与变压器或电抗器的器件直接接触。
3.根据权利要求1所述的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却方法，其特征是，根据温升要求安装相应的冷媒蒸发器，根据冷媒的流量和布置设计相应的管路。
4.一种隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，包括电抗器或变压器，所述电抗器或变压器包括线圈和配件，其特征是，还包括冷媒蒸发器，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在配件中的配件用冷媒蒸发器；所述冷媒蒸发器通过管路联接在一起，所述管路延伸到变压器或电抗器外部。
5.根据权利要求4所述的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，其特征是，所述电抗器或变压器还包括铁心，所述冷媒蒸发器还包括设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器。
6.根据权利要求4所述的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，其特征是，所述冷媒蒸发器中充有冷媒，所述冷媒不与变压器或电抗器的器件直接接触。
7.根据权利要求4所述的隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置，其特征是，所述隔离式冷媒电抗器或变压器冷却装置包括隔离式冷媒铁心变压器冷却装置、隔离式冷媒铁心电抗器冷却装置、隔离式冷媒空心变压器冷却装置和隔离式冷媒空心电抗器冷却装置。
8.一种带冷媒蒸发器的变压器或电抗器，包括变压器或电抗器主体，其特征是，还包括设置在电抗器或变压器主体中的冷媒蒸发器。
9.根据权利要求8所述的带冷媒蒸发器的变压器或电抗器，其特征是，所述电抗器或变压器主体包括线圈、铁心和配件，所述冷媒蒸发器包括设置在线圈中的线圈用冷媒蒸发器、设置在配件中的配件用冷媒蒸发器和设置在铁心中的铁心用冷媒蒸发器。
【文档编号】H01F27/08GK103617871SQ201310668956
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】肖宁, 焦学军, 胡家喜, 王婷, 曾鸣, 李颖明 申请人:株洲南车奇宏散热技术有限公司