用于模制变压器的冷却装置的制作方法

本发明涉及一种模制变压器，并且更具体地说，涉及用于有效地冷却在模制变压器中产生的热量、用于模制变压器的冷却装置。

背景技术：

模制变压器是固体绝缘类型变压器，其中线圈与环氧树脂成型以防止环境污染。

图1是根据现有技术的模制变压器的前视图，图2是用于示出图1的模制变压器中的铁芯与低压/高压线圈之间的布置关系的原理图，并且图3是沿着图1中的线I-I截取的截面图。

在下文中，将参照图1至图3描述根据现有技术的模制变压器。

如图1中所示，模制变压器包括铁芯10、缠绕在铁芯10周围的线圈20、用于分别支撑铁芯10与线圈20的上端与下端的上框架31与下框架32、以及用于支撑下框架32的基部40。

如图2中所示，铁芯10包括上水平杆11与下水平杆12以及连接上水平杆11与下水平杆12的竖直支腿13。

如图2和图3中所示的线圈20包括缠绕在支腿13的外侧周围的低压线圈21与缠绕在低压线圈21的外侧周围的高压线圈22，其中这些高压线圈21与低压线圈22通过本领域中已知的任何处理如上所述地利用环氧树脂成型。

在此情形中，由于低压线圈线圈21具有尺寸设计为容纳支腿13的内径并且高压线圈22具有大于低压线圈21的外径的内径，因此在支腿13与低压线圈21之间以及在低压线圈21与高压线圈22之间形成彼此同心的第一空间S1与第二空间S2。

这些第一空间S1与第二空间S2可以保持它们的同心关系，因为低压线圈 21与高压线圈22固定到上框架31并且经由由绝缘材料制成的间隔件50通过下支撑框架32支撑。

在如上构造的传统模制变压器中，在操作模制变压器的过程中在铁芯10与低压线圈21和高压线圈22上产生热量。

当铁芯10和线圈20产生热量时，发生热对流、传导与辐射并且由此模制变压器的温度整体升高。此温度升高造成恶性循环使得铁芯10和线圈20的温度甚至进一步升高。

通常来说，当设计模制变压器时在模制变压器中的温度升高的上限被设定。已经发现如果模制变压器继续在温度升高的上限以上使用，那么模制变压器的操作寿命就比设计寿命减小更快。

因此，对于模制变压器期望的是具有用于冷却通过模制变压器自身产生的热量的冷却装置。

图4是示出其中安装冷却装置的传统模制变压器的示意图。

参照图4，在传统模制变压器中使用的冷却装置60包括电机61、通过电机61旋转的风扇62、用于引导通过风扇62排放的冷却空气的导管63、以及形成在导管63的前端处的排放端口64。

此冷却装置60是通过固定到模制变压器的下框架32的子框架70布置在模制变压器的下相对侧上使得冷却空气朝向模制变压器的下部水平地排放的类型。

相应地，当从冷却装置60排放冷却空气时，排放的冷却空气的大部分都朝向模制变压器的下部移动，并且首先冷却布置在模制变压器下方的下框架32并且然后冷却未通过下框架32隐藏的下水平杆12、支腿13等的一部分。

此外，击打在下框架32、下水平杆12、支腿13的下部与间隔件50上并且然后分散的冷却空气的一部分引入到第一空间S1和第二空间S2中或者与高压线圈22的外周边表面另外地接触，并且然后冷却铁芯10与高压线圈21和低压线圈22。

然而，由于从此类型传统冷却装置60排放的大部分冷却空气强烈并且直接 地击打在下框架32、下水平杆12、支腿13的下部与间隔件上，并且由此损失其显著数量的动能，在击打以后的冷却空气的流动被迫使弱化。

特别地，在其中流动变弱的此冷却空气流入到第一空间S1中的情形中，由于限定在第一空间S1中的间隙相对于如图3中所示的第二空间S2相对小，因此对于其中流动弱化的冷却空气来说流入到第一空间S1是不容易的。

因此，在第一空间S1中发生的冷却空气的流动的停滞相对于第二空间S2中的相对地严重，这用作使模制变压器的温度作为整体升高的要素。

简要地说，在用于模制变压器的传统冷却装置60中存在的问题在于其不能迫使冷却空气强烈地流入到第一空间S1与第二空间S2中，并且由此不能有效地冷却作为模制变压器中的主要发热源的铁芯10与低压线圈21和高压线圈22。

技术实现要素：

鉴于上面问题做出了本发明。本发明的方面是提供用于模制变压器的冷却装置，其可以有效地冷却作为模制变压器中的发热源的铁芯与低压和高压线圈。

本发明不限于上述方面并且通过下面的描述本领域的技术人员将会清楚地理解本发明的上述方面与其它方面。

根据用于实现上述目的的本发明的一个方面，本发明提供了用于模制变压器的冷却装置，其安装在模制变压器的下部的相对侧，具有形成在铁芯与缠绕在铁芯周围的低压线圈之间的第一空间与形成在低压线圈与缠绕在低压线圈周围的高压线圈之间的第二空间，其特征在于此冷却装置包括沿着朝向模制变压器的方向从冷却装置延伸的导管，冷却装置的排放端口构造为朝向低压线圈与高压线圈的下端定向，使得从导管排放的冷却空气喷射到第一空间与第二空间的内部中。

在此情形中，具有排放端口的导管的前端构造为倾斜以便朝向低压线圈与高压线圈的下端定向。

如果导管具有四边形截面，那么导管的前端的上板与下板或者导管的前端的下板构造为倾斜以便朝向低压线圈与高压线圈的下端定向。

此外，导管可以由绝缘材料制成。

此外，铁芯与低压与高压线圈可以固定到下框架，子框架可以固定到下框架，并且冷却装置可以固定到子框架。

附图说明

图1是根据现有技术的模制变压器的前视图。

图2是用于示出在图1的模制变压器中铁芯与低压/高压线圈之间的布置关系的原理图。

图3是沿着图1的线I-I截取的截面图。

图4是示出其中安装冷却装置的传统模制变压器的示意图。

图5是示出其中安装根据本发明的实施方式的用于模制变压器的冷却装置的模制变压器的示意图。

图6是将根据本发明的实施方式的用于模制变压器的冷却装置安装到的子框架的俯视平面图。

具体实施方式

此后，将参照附图详细地描述本发明的实施方式。应该理解的是，本发明不限于下面的实施方式，并且仅出于描述性目的提供了此实施方式。本发明的范围应该仅通过所附权利要求和其等效物限定。

应该指出的是如上所述的实施方式仅是允许本领域中的技术人员容易地实施本发明的优选实施方式并且由此，本发明的范围不限于如上所述的实施方式与附图。

图5是示出其中安装根据本发发明的实施方式的用于模制变压器的冷却装置的模制变压器的示意图。

参照图5，模制变压器包括铁芯100、缠绕在铁芯100周围的线圈200、用于分别支撑铁芯100与线圈200的上端与下端的上框架310与下框架320、以及用于支撑下框架320的基部400。

在此情形中，铁芯100包括上水平杆110与下水平杆120以及连接上水平 杆110与下水平杆120的竖直支腿130。线圈200包括缠绕在支腿130的外侧周围的低压线圈210与缠绕在低压线圈210的外侧周围的高压线圈220。

由于低压线圈210具有尺寸设计为容纳支腿130的内径并且高压线圈220具有大于低压线圈210的外径的内径，因此在支腿130与低压线圈210之间以及在低压线圈210与高压线圈220之间形成彼此同心的第一空间S1与第二空间S2。

这些第一空间S1与第二空间S2可以保持它们的同心关系，因为低压线圈210与高压线圈220固定到上框架310并且经由由绝缘材料制成的间隔件500通过下支撑框架320支撑。

冷却装置600通过固定到模制变压器的下框架320的子框架700布置在模制变压器的下相对侧面上。

子框架700以如图6中所示的基本上长方形形状设置，其中子框架700的相对侧形成有下框架320固定到的安装构件710，同时冷却装置600固定到其上没有安装构件710的子框架700的剩余相对侧面。

在模制变压器中使用的冷却装置600包括冷却空气产生单元、用于引导由冷却空气产生单元产生的冷却空气的流动的导管630、以及形成在导管630的前端处的排放端口640。

在此实施方式中，以此种形式提供冷却空气产生单元使得其包括用于提供驱动力的电机610以及通过电机610旋转并且产生冷却空气的流动的风扇620。

然而，本发明不限于此，但是除了电机610与风扇620的组合以外，根据本发明的冷却空气产生单元可以构造为包括能够产生冷却空气流动的任何其它构造。

与此同时，具有如上所述的此构造的此实施方式的冷却装置600包括冷却空气产生单元，更具体地说，由金属材料制成并且从风扇620朝向模制变压器水平地延伸的导管630。

导管630的前端的尺寸设计为未延伸到模制变压器的低压线圈210与高压线圈220的下部下方而是考虑到模制变压器与前端之间的电绝缘问题紧密地在高压线圈220的外周向表面下方。

导管630可以具有诸如圆形形状、四边形形状等的多种形状的截面但是在此实施方式中其形成为包括侧板631和上板632和下班633的平行四边形形状。

具有排放端口640的导管630的前端形成为朝向低压线圈210与高压线圈220的下部倾斜使得其特别地朝向第一空间S1和第二空间S2向上地引导排放的冷却空气。

更具体地说，导管630的前端的上板632与下板633或者导管630的前端的下板633可以构造为向上倾斜以便朝向低压线圈210与高压线圈220的下端定向。

在其中导管630的前端构造为向上倾斜以便如上所述朝向低压线圈210与高压线圈220的下端定向的情形中，对于从导管630的前端排放的冷却空气来说能够直接地喷射到第一空间S1与第二空间S2的内部中，即使导管630的前端未直接地定位在低压线圈210与高压线圈220下方。

根据此构造，由于从冷却装置600排放的冷却空气可以在没有阻挡的情况下沿着朝向第一空间S1和第二空间S2的方向喷射，因此能够防止冷却空气的动能在被喷射到第一空间S1和第二空间S2的内部以前损失。

这与以下事实进行比较，当如图2中所示的传统冷却装置60水平地排放冷却空气时，从冷却装置60排放的冷却空气的大部分强烈地并且直接地击打在下框架32、下水平杆12、支腿13的下部与间隔件50上并且由此损失其显著数量的动能。

因此，通过根据如图4至图6中所示的本实施方式的冷却装置喷射到第一空间S1与第二空间S2的内部的冷却空气沿着第一空间S1与第二空间S2的轴向方向强烈地向上移动并且同时地经受与作为发热源的铁芯100与低压线圈210和高压线圈220的有效的热交换，并且然后朝向第一空间S1和第二空间S2的上部排放并且此后最终地排放到模制变压器的壳体(未示出)的外部。

特别地，根据本实施方式的模制变压器的冷却装置600显著地改进了作为现有技术中的问题的冷却空气在第一空间S1和第二空间S2中，特别在第一空间S1中的流动，从而能够完全地解决在第一空间S1中的空气停滞问题。

在另一个方面，不能引入到第一空间S1与第二空间S2中的冷却空气击打 在下框架320、下水平杆120、定位在模制变压器的下部处的支腿130、间隔件500等上，并且经历与它们进行热交换并且然后向上移动。此后，冷却空气受到与高压线圈220的外周边表面的热交换并且然后最终地排放到模制变压器的壳体的外部。

同时，导管630可以由金属材料制成，但是还可以由诸如塑料的绝缘材料制成。

在其中导管630由如上所述的绝缘材料制成的情形中，不发生与导管630与模制变压器之间的绝缘有关的问题并且由此，能够将导管630的排放端口640直接地紧密地布置在第一空间S1和第二空间S2的下方，使得其能够进一步改进冷却装置600的冷却效率。

根据本发明，通过模制变压器的冷却装置排放的冷却空气被以其直接地流入到形成铁芯与低压线圈之间以及低压线圈与高压线圈之间的第一空间与第二空间的此种方式引导通过导管，使得其能够积极地并且有力地冷却作为发热源的铁芯与线圈。因此，即使通过具有与传统冷却装置相同能力的冷却装置，不仅能够有效地降低模制变压器的温度而且还能获得延长模制变压器的操作寿命的效果。

尽管参照如上所述的优选实施方式描述了本发明，通过本领域中的技术人员应该理解的是可以在不偏离本发明的精神与范围的情况下对本发明进行多种改变或修改，并且将会显而易见的是这些改变或修改落入所附权利要求的范围内。