CN113898542A - 用于风电发电机的散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于风电发电机的散热装置，风电发电机外设有导风箱体，导风箱体尾端设有与导风箱体相互连通的散热箱体，导风箱体设有通风孔，散热箱体尾端的内壁上设有散热风扇，散热风扇外设有罩体，罩体上设有朝向风电发电机的出风口；散热箱体内还设有制冷箱，制冷箱内设有用于产生冷气的制冷设备，制冷箱设有进风管和出风管，进风管伸入至出风口内，出风管延伸至风电发电机处；进风管形成第一出风通道，进风管外表面与出风口内壁之间形成第二出风通道，罩体上设有驱动组件和挡风板，驱动组件与挡风板连接，用于驱动挡风板打开或关闭第一出风通道、第二出风通道。应用本发明能够快速、节能地对风电发电机进行散热。

Description

用于风电发电机的散热装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，尤其涉及用于风电发电机的散热装置。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合、大有可为。

现有的风力发电设备主要包括塔架、安装在塔架顶部的机舱、安装在机舱内的风电发电机、调速齿轮箱和轮毂等重要设备以及与轮毂连接的风电叶片，工作时风电叶片转动带动转轴转动，经调速齿轮箱对转轴转速进行稳定后转轴带动风电机组本体内的转子转动实现发电，将风能转换为电能，再通过输电设备将电能输送至电网。其中风电机组本体在工作时会产生较多热量，在春季或冬季气温较低时一般没有什么影响，但在夏季气温炎热时，暴晒天气很容易导致风电机组本体无法及时散热，因此在夏季时一般风电机组本体故障率明显会升高，严重时甚至会引发火灾导致不可预估的安全事故和经济损失。现有技术中对此也没有较好的解决办法，因为机舱内空间很大，使用风扇或风机等常见的吹风设备在炎热天气时并不能很好的起到散热效果，而使用空调等制冷设备也不能在较短时间内实现降温，并且若直接使用空调等制冷设备对机舱内进行降温，制冷成本过高。

发明内容

本发明的目的在于提供用于风电发电机的散热装置，能够有效解决现有技术中无法快速、节能地对风电发电机进行散热的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：用于风电发电机的散热装置，所述风电发电机外设有导风箱体，导风箱体尾端设有与导风箱体相互连通的散热箱体，所述导风箱体设有通风孔，所述散热箱体尾端的内壁上设有散热风扇，所述散热风扇外设有罩体，所述罩体上设有朝向风电发电机的出风口；所述散热箱体内还设有制冷箱，所述制冷箱内设有用于产生冷气的制冷设备，所述制冷箱设有进风管和出风管，进风管伸入至出风口内，出风管延伸至风电发电机处；所述进风管形成供散热风流动的第一出风通道，所述进风管外表面与出风口内壁之形成供散热风流动的第二出风通道，所述罩体上设有驱动组件和挡风板，所述驱动组件与挡风板连接，用于驱动挡风板打开或关闭第一出风通道、第二出风通道。

优选的，所述挡风板包括第一挡风板和第二挡风板，所述驱动组件包括第一伸缩缸和第二伸缩缸，所述第一伸缩缸的输出轴与第一挡风板连接，用于控制第一挡风板伸缩移动以远离或遮盖第一出风通道；所述第二伸缩缸的输出轴与第二挡风板连接，用于控制第二挡风板伸缩移动以远离或遮盖第二出风通道。通过第一伸缩缸和第二伸缩缸对挡风板进行控制，便于电气化控制操作。

优选的，所述第二挡风板包括左挡风板和右挡风板，所述左挡风板内侧和右挡风板内侧均设有与进风管外表面相适配的抵紧部。

优选的，所述驱动组件连接有控制器，所述驱动组件由控制器控制工作。

优选的，所述出风管包括多根环绕设置在风电发电机外的环形管和连通相邻环形管的导风管，所述环形管上开设有朝向风电发电机的出风孔。这样冷气可以通过出风孔直吹风电发电机的表面，减少冷气向四周散溢损耗。

优选的，相邻环形管之间的风电发电机上设有温度传感器，所述温度传感器与控制器连接用于向控制器传输温度值，所述控制器根据温度值对驱动组件进行控制。这样控制器就可以根据实时监测得到的温度值来控制驱动组件的工作，进而控制第一出风通道和第二出风通道的开闭，对风电发电机进行散热降温的处理更加精准、快速。

优选的，所述出风孔内设有电磁阀，所述电磁阀由控制器控制工作。这样可以精准控制某段环形管上的某个出风孔的开闭，结合温度传感器实时监测到的温度值，就可以对风电发电机上温度较高的位置集中优先吹冷气，快速降温，进一步提升快速散热的能力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过设置导风箱体和散热箱体将散热风扇及制冷设备的应用空间缩小，可以有效降低散热成本，同时在导风箱体上设有通风孔，这样散热风扇可以将散热箱体及导风箱体内的热量由通风孔吹出，不会影响风电发电机向外散热。当风电发电机仅靠散热风扇即可实现散热时，驱动挡板控制挡风板将第一出风通道关闭且将第二出风通道打开，这样散热风扇通过第二出风通道将散热箱体及导风箱体内的热量快速地从通风孔内吹出，无需制冷设备工作，节省成本；当风电发电机温度较高需要快速散热降温时，制冷设备开始工作，制冷设备吹出冷气充满散热箱体，同时通过驱动组件驱动挡风板将第二出风通道关闭且将第一出风通道打开，这样散热风扇通过第一出风通道将散热箱体内的冷气沿出风管定向吹往风电发电机，能够快速散热，且由于冷气散溢空间小，损耗的制冷能量较少、成本较低。制冷设备工作过程中，由于第二出风通道被关闭，散热风扇吹出的气流无法沿第二出风通道吹出，这样产生的冷气不会被快速从导风箱体上的导风孔吹出，仅部分冷气由导风孔自然飘散而出，浪费很少、成本低。

附图说明

图1现有技术中风电机组部分结构示意图；

图2本发明实施例提供的用于风电发电机的散热装置示意图；

图3图2中A部分的放大示意图；

图4实施例中驱动组件与挡风板的示意图；

图5实施例中的风电发电机与出风管的示意图；

图6实施例中出风管的结构示意图。

其中：1.导风箱体，10.通风孔，2.散热箱体，3.散热风扇，30.罩体，300.第一出风通道，301.第二出风通道，4.制冷箱，40.进风管，41.出风管，410.环形管，4100.出风孔，411.导风管，5.驱动组件，50.第一伸缩缸，51.第二伸缩缸，6.挡风板，60.第一挡风板，61.第二挡风板，7.温度传感器，8.机舱，80.塔架，81.风电叶片，9.风电发电机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，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。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明中“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。

实施例：本实施例提供的用于风电发电机的散热装置，应用于风电设备中的风电发电机，如图1所示，该风电设备包括塔架80、安装在塔架80上的机舱8、机舱8内的风电发电机和设于外部的风电叶片81。结合图2、图3和图4所示，该散热装置安装于机舱8内，该散热装置包括导风箱体1和散热箱体2，其中导风箱体1设于风电发电机之外，散热箱体2设于导风箱体1尾端并且与与导风箱体1相互连通，导风箱体1设有通风孔10。其中导风箱体1采用可拆卸地方式罩设在风电发电机之外，具体的，可以是将两块呈对称的半片箱体通过螺栓螺纹固定连接罩设在风电发电机外部，这样当需要对风电发电机进行操作时，可以方便地将导风箱体1拆卸下放置一旁，之后再组装上，不影响对风电发电机的维护检修工作。本实施例中在散热箱体2尾端的内壁上设有散热风扇3，散热风扇3外设有罩体30，罩体30上设有朝向风电发电机的出风口；散热箱体2内还设有制冷箱4，制冷箱4内设有用于产生冷气的制冷设备，具体的，该制冷设备为空调，制冷箱4设有进风管40和出风管41，进风管40伸入至出风口内，出风管41延伸至风电发电机处；进风管40形成供散热风流动的第一出风通道300，进风管40外表面与出风口内壁之形成供散热风流动的第二出风通道301，需要说明的是，该进风管40的横截面既可以是圆形也可以是矩形，罩体30上设有驱动组件5和挡风板6，驱动组件5与挡风板6连接，用于驱动挡风板6打开或关闭第一出风通道300、第二出风通道301。

通过设置导风箱体1和散热箱体2将散热风扇3及制冷设备的应用空间缩小，可以有效降低散热成本，同时在导风箱体1上设有通风孔10，这样散热风扇3可以将散热箱体2及导风箱体1内的热量由通风孔10吹出，不会影响风电发电机向外散热。当风电发电机仅靠散热风扇3即可实现散热时，驱动挡板控制挡风板6将第一出风通道300关闭且将第二出风通道301打开，这样散热风扇3通过第二出风通道301将散热箱体2及导风箱体1内的热量快速地从通风孔10内吹出，无需制冷设备工作，节省成本；当风电发电机温度较高需要快速散热降温时，制冷设备开始工作，制冷设备吹出冷气充满散热箱体2，同时通过驱动组件5驱动挡风板6将第二出风通道301关闭且将第一出风通道300打开，这样散热风扇3通过第一出风通道300将散热箱体2内的冷气沿出风管41定向吹往风电发电机，能够快速散热，且由于冷气散溢空间小，损耗的制冷能量较少、成本较低。制冷设备工作过程中，由于第二出风通道301被关闭，散热风扇3吹出的气流无法沿第二出风通道301吹出，这样产生的冷气不会被快速从导风箱体1上的导风孔吹出，仅部分冷气由导风孔自然飘散而出，浪费很少、成本低。

本实施例中的驱动组件5和挡风板6采用下述结构：挡风板6包括第一挡风板60和第二挡风板61，驱动组件5包括第一伸缩缸50和第二伸缩缸51，第一伸缩缸50的输出轴与第一挡风板60连接，用于控制第一挡风板60伸缩移动以远离或遮盖第一出风通道300；第二伸缩缸51的输出轴与第二挡风板61连接，用于控制第二挡风板61伸缩移动以远离或遮盖第二出风通道301。通过第一伸缩缸50和第二伸缩缸51对挡风板6进行控制，便于电气化控制操作。具体的，罩体30的内壁上设有安装座，将第一伸缩缸50和第二伸缩缸51固定安装在安装座上，其中第一伸缩缸50和第二伸缩缸51均选用电动气缸，便于进行电气化控制。第二伸缩缸51有两台，分别位于进风管40两侧的罩体30内壁上，第一伸缩缸50输出轴的伸缩方向与第二伸缩缸51输出轴的伸缩方向垂直，第一挡风板60与进风管40的管口相适配，当第一伸缩缸50的输出轴伸长时将第一挡风板60带动至进风管40管口上方将进风管40遮盖住，实现对第一出风通道300的关闭，同理第一伸缩缸50的输出轴缩回时带动第一挡风板60远离进风管40管口，将第一出风通道300打开。而第二挡风板61包括左挡风板6和右挡风板6，左挡风板6和右挡风板6分别各自连接有一台第二伸缩缸51，左挡风板6内侧和右挡风板6内侧均设有与进风管40外表面相适配的抵紧部，也即当第二伸缩缸51的输出轴伸长时将第二挡风板61带动至进风管40伸入出风口的部分，这样左挡风板6的抵接部和右挡风板6的抵接部将进风管40合抱住，实现对第二出风通道301的关闭，同理第二伸缩缸51的输出轴缩回时带动第二挡风板61远离进风管40伸入出风口的部分，将第二出风通道301打开。

为进一步减少冷气向机舱8内散溢损耗，如图5和图6所示，本实施例中的出风管41包括多根环绕设置在风电发电机9外的环形管410和连通相邻环形管410的导风管411，环形管410上开设有朝向风电发电机9的出风孔4100，这样冷气可以通过出风孔4100直吹风电发电机的表面，减少冷气向四周散溢损耗。

为方便对驱动组件5进行控制，本实施例中还为驱动组件5连接有控制器，由控制器控制驱动组件5工作，可以理解的是，制冷箱4中的制冷设备也可与控制器连接，由控制器控制工作。进一步的，相邻环形管410之间的风电发电机上设有温度传感器7，温度传感器7与控制器连接用于向控制器传输温度值，控制器根据温度值对驱动组件5进行控制。这样控制器就可以根据实时监测得到的温度值来控制驱动组件5的工作，进而控制第一出风通道300和第二出风通道301的开闭，对风电发电机进行散热降温的处理更加精准、快速。更进一步的，本实施例中还在出风孔4100内设有电磁阀，电磁阀由控制器控制工作。这样可以精准控制某段环形管410上的某个出风孔4100的开闭，结合温度传感器7实时监测到的温度值，就可以对风电发电机上温度较高的位置集中优先吹冷气，快速降温，进一步提升快速散热的能力。

应用本发明实施例提供的该散热装置对风电发电机进行散热的工作流程说明如下：在控制器内预先设定温度预警值和温度阈值，其中温度预警值小于温度阈值，但温度传感器7监测到的温度值小于温度预警值时，判断为风电发电机仅靠散热风扇3即可实现散热，该状态下控制器控制驱动挡板驱动挡风板6将第一出风通道300关闭且将第二出风通道301打开，这样散热风扇3通过第二出风通道301将散热箱体2及导风箱体1内的热量快速地从通风孔10内吹出，无需制冷设备工作，节省成本。当温度传感器7监测到的温度值大于温度预警值时且小于温度阈值时，判断为风电发电机温度较高需要快速散热降温时，控制器控制制冷设备开始工作，制冷设备吹出冷气充满散热箱体2，同时控制器通过驱动组件5驱动挡风板6将第二出风通道301关闭且将第一出风通道300打开，这样散热风扇3通过第一出风通道300将散热箱体2内的冷气沿出风管41定向吹往风电发电机，能够快速散热，且由于冷气散溢空间小，损耗的制冷能量较少、成本较低。制冷设备工作过程中，由于第二出风通道301被关闭，散热风扇3吹出的气流无法沿第二出风通道301吹出，这样产生的冷气不会被快速从导风箱体1上的导风孔吹出，仅部分冷气由导风孔自然飘散而出，浪费很少、成本低。当某个温度传感器7监测到的温度值大于温度预警值时，控制器可通过对电磁阀进行控制开闭来控制靠近温度大于温度预警值处的出风孔4100吹出冷气，优先对风电发电机温度最高的位置进行散热降温，预防事故发生。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述风电发电机外设有导风箱体(1)，导风箱体(1)尾端设有与导风箱体(1)相互连通的散热箱体(2)，所述导风箱体(1)设有通风孔(10)，所述散热箱体(2)尾端的内壁上设有散热风扇(3)，所述散热风扇(3)外设有罩体(30)，所述罩体(30)上设有朝向风电发电机的出风口；

所述散热箱体(2)内还设有制冷箱(4)，所述制冷箱(4)内设有用于产生冷气的制冷设备，所述制冷箱(4)设有进风管(40)和出风管(41)，进风管(40)伸入至出风口内，出风管(41)延伸至风电发电机处；

所述进风管(40)形成供散热风流动的第一出风通道(300)，所述进风管(40)外表面与出风口内壁之间形成供散热风流动的第二出风通道(301)，所述罩体(30)上设有驱动组件(5)和挡风板(6)，所述驱动组件(5)与挡风板(6)连接，用于驱动挡风板(6)打开或关闭第一出风通道(300)、第二出风通道(301)。

2.如权利要求1所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述挡风板(6)包括第一挡风板(60)和第二挡风板(61)，所述驱动组件(5)包括第一伸缩缸(50)和第二伸缩缸(51)，所述第一伸缩缸(50)的输出轴与第一挡风板(60)连接，用于控制第一挡风板(60)伸缩移动以远离或遮盖第一出风通道(300)；

所述第二伸缩缸(51)的输出轴与第二挡风板(61)连接，用于控制第二挡风板(61)伸缩移动以远离或遮盖第二出风通道(301)。

3.如权利要求2所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述第二挡风板(61)包括左挡风板(6)和右挡风板(6)，所述左挡风板(6)内侧和右挡风板(6)内侧均设有与进风管(40)外表面相适配的抵紧部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述驱动组件(5)连接有控制器，所述驱动组件(5)由控制器控制工作。

5.如权利要求4所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述出风管(41)包括多根环绕设置在风电发电机外的环形管(410)和连通相邻环形管(410)的导风管(411)，所述环形管(410)上开设有朝向风电发电机的出风孔(4100)。

6.如权利要求5所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：相邻环形管(410)之间的风电发电机上设有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)与控制器连接用于向控制器传输温度值，所述控制器根据温度值对驱动组件(5)进行控制。

7.如权利要求6所述的用于风电发电机的散热装置，其特征在于：所述出风孔(4100)内设有电磁阀，所述电磁阀由控制器控制工作。

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