一种油水冷却器论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种油水冷却器，属于冷却器技术领域。它解决了现有油水冷却器油水容易混合的问题。本油水冷却器包括具有进油口和出油口的筒体、上封头、下封头和若干根冷却管，下封头密封固连在筒体的底端，下封头中具有互不连通的进水腔和出水腔，上封头部分嵌入设置在筒体的顶端中，上封头与筒体之间设有密封组件且该密封组件密封上封头与筒体之间的缝隙，上封头能沿着筒体的内侧壁移动，上封头中具有回流腔，冷却管的顶端与回流腔相连通，部分冷却管的底端与进水腔相连通，其余部分冷却管的底端与出水腔相连通。本油水冷却器具有油水不会混合的优点。

主设计要求

1.一种油水冷却器，包括具有进油口(11)和出油口(12)的筒体(1)、上封头(2)、下封头(3)和若干根冷却管(4)，所述下封头(3)密封固连在筒体(1)的底端，所述下封头(3)中具有互不连通的进水腔(31)和出水腔(32)，其特征在于，所述上封头(2)部分嵌入设置在筒体(1)的顶端中，所述上封头(2)与筒体(1)之间设有密封组件(5)且该密封组件(5)密封上封头(2)与筒体(1)之间的缝隙，所述上封头(2)能沿着筒体(1)的内侧壁移动，所述上封头(2)中具有回流腔(21)，所述冷却管(4)的顶端与回流腔(21)相连通，部分所述冷却管(4)的底端与进水腔(31)相连通，其余部分所述冷却管(4)的底端与出水腔(32)相连通。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述冷却管(4)包括内管(41)和外管(42)，所述内管(41)穿设在外管(42)中且所述内管(41)的两端均露在外管(42)外，所述内管(41)的顶端与回流腔(21)相连通，所述内管(41)的底端与进水腔(31)或者出水腔(32)相连通，所述外管(42)的内侧壁上具有呈螺旋形凹入设置的泄漏通道(43)，所述外管(42)的外侧壁上具有呈螺旋形凸起设置的翅片(44)。

3.根据权利要求2所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述内管(41)的外侧壁贴靠在外管(42)的内侧壁上，所述泄漏通道(43)的数量为15-23条。

4.根据权利要求2所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述上封头(2)包括上浮动板(22)和下浮动板(23)，所述上浮动板(22)和下浮动板(23)全部或者部分位于筒体(1)的顶端中，所述上浮动板(22)和下浮动板(23)之间具有上漏液腔(24)，所述内管(41)的顶端穿设在上浮动板(22)中且所述内管(41)与上浮动板(22)密封固连，所述外管(42)的顶端穿设在下浮动板(23)中且所述外管(42)与下浮动板(23)密封固连，所述外管(42)的顶端与上漏液腔(24)相连通，所述下封头(3)包括用于与筒体(1)相固连的上固定板(33)和下固定板(34)，所述上固定板(33)和下固定板(34)之间设有下漏液腔(35)，所述内管(41)的底端穿设在下固定板(34)中且所述内管(41)与下固定板(34)密封固连，所述外管(42)的底端穿设在上固定板(33)中且所述外管(42)与上固定板(33)密封固连，所述外管(42)的底端与下漏液腔(35)相连通，所述上漏液腔(24)通过泄漏通道(43)与下漏液腔(35)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述内管(41)的顶端与上浮动板(22)胀节过盈配合，所述外管(42)的顶端与下浮动板(23)胀节过盈配合，所述内管(41)的底端与下固定板(34)胀节过盈配合，所述外管(42)的底端与上固定板(33)胀节过盈配合。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述筒体(1)外设有漏液报警器(6)，所述漏液报警器(6)与下漏液腔(35)或者上漏液腔(24)相连通。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述密封组件(5)包括密封圈(51)、压环(52)和凸耳(53)，所述凸耳(53)与筒体(1)相固连，所述压环(52)的内侧向下凸起形成压紧块(54)，所述压紧块(54)的底部具有倾斜设置的第一压紧面(55)，所述凸耳(53)的内侧向下凹入形成压紧缺口(56)，所述压紧缺口(56)的底部具有倾斜设置的第二压紧面(57)，所述密封圈(51)位于第一压紧面(55)和第二压紧面(57)之间，所述压环(52)和凸耳(53)通过紧固件(58)相固连，所述密封圈(51)在第一压紧面(55)和第二压紧面(57)的作用下贴靠在上封头(2)上。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述密封组件(5)包括设置在筒体(1)内侧壁上的密封圈(51)座，所述密封圈(51)座中设有密封圈(51)，所述密封圈(51)密封筒体(1)和上封头(2)之间的缝隙。

9.根据权利要求4所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述下封头(3)还包括下盖(36)，所述下盖(36)与下固定板(34)相固连，所述下盖(36)中固连有隔板(37)，所述下固定板(34)上固连有隔水槽(38)，所述隔板(37)嵌入到隔水槽(38)中并密封使下封头(3)中形成互不连通的进水腔(31)和出水腔(32)。

10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种油水冷却器，其特征在于，所述上封头(2)上设有放气阀(7)，所述放气阀(7)与回流腔(21)相连通，所述筒体(1)外设有放泄阀(8)，所述放泄阀(8)与筒体(1)内的油腔相连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于冷却器技术领域，涉及一种油水冷却器。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，对电力的需求量也就越来越大，为满足生产和生活的需要，国家增建了大量的超高压和特高压输变线网，这就需要安装特大型变压器，而特大型变压器运行需要高安全性、高性能和高可靠的环境温度来保证，因此需要对变压器油进行散热的冷却器。

现有的对变压器油进行散热的冷却器，例如中国专利文献资料公开的一种冷却器[申请号：201320789315.X；授权公告号：CN203604345U]，其包括支座、设置有进油口和出油口的筒体、分别与筒体配合连接的前盖和后盖、分别套设于筒体内的两侧管板、通过管板固定设于筒体内的散热组件、以及若干相互交错设于筒体内以使液压油迂回曲折流动的折流板，筒体固定设于支座上，前盖和后盖分别与管板密封连接，管板和后盖之间形成回流腔，前盖上设有进水口和出水口，散热组件包括进水组件和出水组件，进水口连通进水组件，出水口连通出水组件，进水组件和出水组件均与回流腔连通，进水组件和出水组件均由若干根沿筒体轴向排列的冷却管组成。

该种结构的冷却器，后盖与筒体相固连，浮动管板设置在筒体中，浮动管板的周向边沿与筒体的内侧壁之间设置密封圈，通过密封圈密封，使筒体中的油与回流腔中的水分开。但是浮动管板在热胀冷缩的过程中、以及在拆装清洗冷却管的过程中，密封圈存在被损坏的可能，这就导致该种结构的冷却器油水存在混合的问题，降低冷却效率；而且由于后盖与筒体相固连，即后盖是不会移动的，这就存在浮动管板在热胀冷缩的移动过程中碰到后盖的问题，而当浮动管板由于热胀冷缩继续移动而后盖阻碍浮动管板移动时，就存在浮动管板和冷却管的连接处发生裂开的问题，导致冷却器中的油水混合，降低冷却效率。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种油水冷却器，解决的技术问题是如何使冷却器中的油水不会混合。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种油水冷却器，包括具有进油口和出油口的筒体、上封头、下封头和若干根冷却管，所述下封头密封固连在筒体的底端，所述下封头中具有互不连通的进水腔和出水腔，其特征在于，所述上封头部分嵌入设置在筒体的顶端中，所述上封头与筒体之间设有密封组件且该密封组件密封上封头与筒体之间的缝隙，所述上封头能沿着筒体的内侧壁移动，所述上封头中具有回流腔，所述冷却管的顶端与回流腔相连通，部分所述冷却管的底端与进水腔相连通，其余部分所述冷却管的底端与出水腔相连通。

本油水冷却器，油从进油口进入到筒体中，然后从出油口流出流向设备例如变压器，油经过设备后再次通过进油口进入到筒体中，为油循环；冷却水从进水腔进入到冷却管中，再进入到回流腔中，然后再从另外的冷却管中流动到出水腔，再流出，为水循环；该过程中，油与冷却水均与冷却管接触，发生热交换，从而通过冷却水对油进行降温。密封组件使筒体中的油不会从上封头和筒体之间泄漏出；冷却管在热交换的过程中，存在热胀冷缩的问题，本油水冷却器，上封头是整体浮动的，即冷却管热胀冷缩时，上封头贴着筒体的内侧壁整体移动，上封头的移动量和冷却管的变形量相同，从而使冷却管与上封头的连接处不会裂开，使回流腔中的水和筒体内的油不会发生混合，提高换热效率，从而提高冷却效率，使变压器等设备运行稳定，提高使用寿命。

在上述的一种油水冷却器中，所述冷却管包括内管和外管，所述内管穿设在外管中且所述内管的两端均露在外管外，所述内管的顶端与回流腔相连通，所述内管的底端与进水腔或者出水腔相连通，所述外管的内侧壁上具有呈螺旋形凹入设置的泄漏通道，所述外管的外侧壁上具有呈螺旋形凸起设置的翅片。冷却管包括内管和外管，是双管结构，双管结构能够更好的实现油水分离，防止油和水的混合；泄漏通道和翅片的设置提高换热面积，提高换热效果，从而提高冷却效率，同时换热面积的增大可以适当的减少冷却管的数量，降低油水冷却器的成本和重量。

在上述的一种油水冷却器中，所述内管的外侧壁贴靠在外管的内侧壁上。该种结构，提高内管和外管之间的接触面积，提高换热效率，从而提高冷却效率。

在上述的一种油水冷却器中，所述泄漏通道的数量为15-23条。该种结构，使换热面积大，可以适当的减少冷却管的数量。

在上述的一种油水冷却器中，所述上封头包括上浮动板和下浮动板，所述上浮动板和下浮动板全部或者部分位于筒体的顶端中，所述上浮动板和下浮动板之间具有上漏液腔，所述内管的顶端穿设在上浮动板中且所述内管与上浮动板密封固连，所述外管的顶端穿设在下浮动板中且所述外管与下浮动板密封固连，所述外管的顶端与上漏液腔相连通，所述下封头包括用于与筒体相固连的上固定板和下固定板，所述上固定板和下固定板之间设有下漏液腔，所述内管的底端穿设在下固定板中且所述内管与下固定板密封固连，所述外管的底端穿设在上固定板中且所述外管与上固定板密封固连，所述外管的底端与下漏液腔相连通，所述上漏液腔通过泄漏通道与下漏液腔相连通。冷却管双管结构再配合上漏液腔和下漏液腔，起到多重隔离的效果，能够更好的实现油水分离，使油水不会混合。

在上述的一种油水冷却器中，所述内管的顶端与上浮动板胀节过盈配合，所述外管的顶端与下浮动板胀节过盈配合，所述内管的底端与下固定板胀节过盈配合，所述外管的底端与上固定板胀节过盈配合。胀节过盈配合使冷却管的两端在连接的过程中无需添加其余的零部件，使本油水冷却器结构紧凑、噪声低和重量低。

在上述的一种油水冷却器中，所述筒体外设有漏液报警器，所述漏液报警器与下漏液腔或者上漏液腔相连通。上漏液腔通过泄漏通道与下漏液腔相连通，漏液报警器可以检测到本油水冷却器油水漏液量的多少，当漏液量少时，通过漏液报警器将漏液排除，本油水冷却器可以继续工作，当漏液量多时，就需要进行维修。

在上述的一种油水冷却器中，所述密封组件包括密封圈、压环和凸耳，所述凸耳与筒体相固连，所述压环的内侧向下凸起形成压紧块，所述压紧块的底部具有倾斜设置的第一压紧面，所述凸耳的内侧向下凹入形成压紧缺口，所述压紧缺口的底部具有倾斜设置的第二压紧面，所述密封圈位于第一压紧面和第二压紧面之间，所述压环和凸耳通过紧固件相固连，所述密封圈在第一压紧面和第二压紧面的作用下贴靠在上封头上。凸耳与筒体可以通过焊接、螺纹连接的方式相固连，或者凸耳与筒体也可以是一体式的结构，通过紧固件固定压环和凸耳，第一压紧面下移配合第二压紧面，使密封圈朝向上封头移动变形并贴靠在上封头上实现密封，第一压紧面和第二压紧面均倾斜设置形成一个夹角，且根据第一压紧面的下移量可以控制密封圈的形变量，使密封组件起到更好的密封作用。

作为另一张情况，在上述的一种油水冷却器中，所述密封组件包括设置在筒体内侧壁上的密封圈座，所述密封圈座中设有密封圈，所述密封圈密封筒体和上封头之间的缝隙。结构简单。

在上述的一种油水冷却器中，所述下封头还包括下盖，所述下盖与下固定板相固连，所述下盖中固连有隔板，所述下固定板上固连有隔水槽，所述隔板嵌入到隔水槽中并密封使下封头中形成互不连通的进水腔和出水腔。该种结构，配合效果好，保证进水腔和出水腔互不连通，提高换热效果，从而提高冷却效果。

在上述的一种油水冷却器中，所述上封头上设有放气阀，所述放气阀与回流腔相连通，所述筒体外设有放泄阀，所述放泄阀与筒体内的油腔相连通。放气阀和放泄阀的设置起到放气、放液的作用，避免堵塞。

与现有技术相比，本实用新型提供的油水冷却器具有以下优点：

1、本油水冷却器的上封头是整体浮动的，上封头的移动量和冷却管热胀冷缩的变形量相同，从而使冷却管与上封头的连接处不会裂开，使回流腔中的水和筒体内的油不会发生混合，提高换热效率，从而提高冷却效率，使变压器等设备运行稳定，提高使用寿命。

2、本油水冷却器的冷却器是双管结构的，双管结构能够更好的实现油水分离，防止油和水的混合；同时泄漏通道和翅片的设置提高换热面积，从而提高换热效果，可以适当的减少冷却管的数量，降低油水冷却器的成本和重量。

附图说明

图1是本油水冷却器的整体结构局部剖视图。

图2是本油水冷却器的局部结构示意图。

图3是本油水冷却器图1A区域的放大图。

图4是本油水冷却器图1B区域的放大图。

图5是本油水冷却器图1C区域的放大图。

图6是本油水冷却器外管的剖视结构示意图。

图中，1、筒体；11、进油口；12、出油口；2、上封头；21、回流腔；22、上浮动板；23、下浮动板；24、上漏液腔；3、下封头；31、进水腔；32、出水腔；33、上固定板；34、下固定板；35、下漏液腔；36、下盖；37、隔板；38、隔水槽；4、冷却管；41、内管；42、外管；43、泄漏通道；44、翅片；5、密封组件；51、密封圈；52、压环；53、凸耳；54、压紧块；55、第一压紧面；56、压紧缺口；57、第二压紧面；58、紧固件；6、漏液报警器；7、放气阀；8、放泄阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2所示，本油水冷却器包括筒体1、上封头2、下封头3、冷却管4、密封组件5、漏液报警器6、放气阀7、放泄阀8。本筒体1一般是竖直放置，冷却管4位于筒体1中，上封头2位于筒体1的顶部，下封头3位于筒体1的底部。

筒体1的内部具有油腔，筒体1的侧部具有进油口11和出油口12，进油口11通过油腔和出油口12相连通，出油口12连接设备例如变压器，变压器再与进油口11相连，形成一个油路。

本实施例中，冷却管4的数量为六根，在实际生产中，冷却管4的数量可以为三十八根或者五十六根。冷却管4包括内管41和外管42，内管41穿设在外管42中且内管41的两端均露在外管42外，内管41的外侧壁贴靠在外管42的内侧壁上，内管41的内侧壁和外侧壁均是光滑的。如图6所示，外管42的内侧壁上具有呈螺旋形凹入设置的泄漏通道43，本实施例中，泄漏通道43的数量为十九条，在实际生产中，泄漏通道43的数量可以为十五条或者二十三条。外管42的外侧壁上具有呈螺旋形凸起设置的翅片44。

如图3所示，上封头2中具有回流腔21，上封头2包括上盖、上浮动板22和下浮动板23，回流腔21位于上盖和上浮动板22之间，本实施例中，上浮动板22和下浮动板23全部位于筒体1的顶端中，在实际生产中，上浮动板22和下浮动板23可以部分位于筒体1的顶端中。上浮动板22和下浮动板23之间具有上漏液腔24，内管41的顶端穿设在上浮动板22中且内管41与上浮动板22密封固连，内管41的顶端与上浮动板22胀节过盈配合，内管41的顶端与回流腔21相连通。外管42的顶端穿设在下浮动板23中且外管42与下浮动板23密封固连，外管42的顶端与下浮动板23胀节过盈配合，外管42的顶端与上漏液腔24相连通。

下封头3包括下盖36、上固定板33和下固定板34，上固定板33和下固定板34与筒体1相固连，使下封头3密封固连在筒体1的底端，下盖36与下固定板34相固连，下盖36中固连有隔板37，下固定板34上固连有隔水槽38，隔板37嵌入到隔水槽38中并密封使下封头3中形成互不连通的进水腔31和出水腔32。如图4所示，上固定板33和下固定板34之间设有下漏液腔35，内管41的底端穿设在下固定板34中且内管41与下固定板34密封固连，内管41的底端与下固定板34胀节过盈配合，一半的内管41的底端与进水腔31相连通，另一半的内管41的底端与出水腔32相连通。外管42的底端穿设在上固定板33中且外管42与上固定板33密封固连，外管42的底端与上固定板33胀节过盈配合，外管42的底端与下漏液腔35相连通，上漏液腔24通过泄漏通道43与下漏液腔35相连通。

如图5所示，密封组件5位于上封头2与筒体1之间且密封组件5密封上封头2与筒体1之间的缝隙。密封组件5包括密封圈51、压环52和凸耳53，凸耳53与筒体1相固连，压环52的内侧向下凸起形成压紧块54，压紧块54的底部具有倾斜设置的第一压紧面55，凸耳53的内侧向下凹入形成压紧缺口56，压紧缺口56的底部具有倾斜设置的第二压紧面57，密封圈51位于第一压紧面55和第二压紧面57之间，压环52和凸耳53通过紧固件58如螺栓相固连，密封圈51在第一压紧面55和第二压紧面57的作用下贴靠在上封头2上。

筒体1外设有漏液报警器6，本实施例中，漏液报警器6与下漏液腔35相连通，在实际生产中，漏液报警器6可以与上漏液腔24相连通。上封头2上设有放气阀7，放气阀7与回流腔21相连通，筒体1外设有放泄阀8，放泄阀8与筒体1内的油腔相连通。

本油水冷却器，油从进油口11进入到筒体1中，然后从出油口12流出流向设备例如变压器，油经过设备后再次通过进油口11进入到筒体1中，为油循环；冷却水从进水腔31进入到冷却管4中，再进入到回流腔21中，然后再从另外的冷却管4中流动到出水腔32，再流出，为水循环；该过程中，油水的温度通过冷却管4进行热交换，实现冷却油的目的。

实施例二

本实施例同实施例一的结构和原理基本相同，不同的地方在于，本实施例中，密封组件5包括设置在筒体1内侧壁上的密封圈51座，密封圈51座中设有密封圈51，密封圈51密封筒体1和上封头2之间的缝隙。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了筒体1、进油口11、出油口12、上封头2、回流腔21、上浮动板22、下浮动板23、上漏液腔24、下封头3、进水腔31、出水腔32、上固定板33、下固定板34、下漏液腔35、下盖36、隔板37、隔水槽38、冷却管4、内管41、外管42、泄漏通道43、翅片44、密封组件5、密封圈51、压环52、凸耳53、压紧块54、第一压紧面55、压紧缺口56、第二压紧面57、紧固件58、漏液报警器6、放气阀7、放泄阀8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

设计图

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