[发明专利]变压器的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及对配置在框体内的变压器进行冷却的变压器的冷却装置。

背景技术

在半导体电力变换装置中，将冷却构成主电路的半导体单元、主电路变压器等的发热设备的部分、以及冷却以对热比较弱的由控制印刷电路板的电气设备构成的控制单元的部分分别在三个盘（框体）中分开进行收纳。特别地，收纳发热量多的主电路变压器的盘（框体）采用至少在正面设有吸气口，并用顶扇排气的强制换气方式（例如参照专利文献1）。在该专利文献1记载的现有例中，公开了将框体内分隔成上部空间和下部空间的变压器盘。在该变压器盘，设有变压器侧绝缘板、框体侧绝缘支承部件、以及吸气整流板，所述变压器侧绝缘板成为框体内部空间分隔部件，其阻止由冷却风扇产生的冷却风在上部空间和下部空间相互流通。进而，公开了以下构成：在该变压器盘，将由冷却风扇旋转在框体内产生的冷却风导向包围变压器的线圈的外周部的筒状绝缘物内，对变压器的线圈进行冷却。

另外，作为另一种冷却方式，提出了强制通风型变压器箱，从箱体下部的分隔板立起设置有在内侧游嵌变压器的线圈整体的导风筒，使得从分隔板的下侧的吸气口吸入内部的冷却空气在导风筒的内侧和线圈间上升，在大致相同冷却条件下冷却一次侧的线圈和二次侧的线圈，减少温度上升的差（例如参照专利文献2）。

在先技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开2009-76825号公报

【专利文献2】日本特开2000-232022号公报

发明内容

在此，在上述专利文献1和专利文献2记载的现有例中，为强制换气方式，其仅仅从收纳变压器的框体的正面侧取入空气，使得取入到框体内的冷却风通过变压器周围，利用配置在上方的冷却风扇向外部排气。

但是，在上述专利文献1和专利文献2记载的现有例中，都将从框体的正面取入的冷却风导向到变压器周围，因此，需要送风扇、包围变压器的线圈的外周部的筒状绝缘物和游嵌线圈的导风筒、将冷却风导向上述筒状绝缘部和导风筒的下部的导风机构。因此，存在构成复杂且框体大型化的未解决课题。另外，在专利文献1和专利文献2记载的现有例中，将冷却风通道仅仅限制在变压器周围，因此，空气阻力变大，冷却风扇风量降低，存在冷却效率降低的未解决课题。进而，在上述专利文献1记载的现有例中，在二次线圈周围设有筒状绝缘物，因此，必须变更变压器本身的设计，引起成本大幅度上升，存在作为干式变压器不能说是合适的未解决课题。

于是，本发明着眼于上述现有例的未解决的课题，本发明的目的在于，提供能以简单构成有效地冷却变压器的变压器的冷却装置。

为了实现上述目的，本发明第一方式涉及的变压器的冷却装置形成有收纳变压器的框体和第一分隔板，该第一分隔板在该框体内将上述变压器的周围分隔成前后，在该变压器的背面侧形成第一通风道。并且，在该冷却装置形成有：排气用顶扇，与上述第一通风道相对，配置在上述框体的上面；和冷却风吸气口，其形成在上述框体正面的与上述变压器的基部相对的位置。另外，在该冷却装置设有第二分隔板，其将上述冷却风吸气口上下分割，且在上述变压器的基部侧将其周围上下分隔，并至少具有与上述变压器的绕组部相对的开口部。并且，形成有：从上述冷却风吸气口通过上述第二分隔板的下部的第二通风道，并通过上述变压器的绕组部，再通过上述第一通风道到达上述排气用顶扇的冷却风通道；和从上述冷却风吸气口通过变压器的绕组部之间的间隙到达上述第一通风道的冷却风通道。

根据该结构，能形成从冷却风吸气口通过上述第二分隔板的下部的第二通风道，通过上述变压器的绕组部，再通过上述第一通风道到达上述排气用顶扇的冷却风通道；和从上述冷却风吸气口通过变压器的绕组部之间的间隙到达上述第一通风道的冷却风通道。由此，能使得冷却风通过变压器的绕组部内以及周围，能提高变压器的冷却效率。另外，没有必要将冷却风通道限制为不必要的狭小，因此，即使冷却风扇的风量降低也能抑制冷却效率降低。

另外，本发明第二方式涉及的变压器的冷却装置设有第三分隔板，该第三分隔板在上述变压器的上部侧将其周围上下分隔，并至少设有与上述变压器的绕组部相对向的开口部。

根据该结构，能在变压器的下部侧用第二分隔板将冷却风导入变压器的绕组部的周围，在变压器的上部侧用第三分隔板从变压器的绕组部的周围吸引冷却风，能效率良好地将冷却风导向到变压器周围。