CN210068397U - 用于风力发电机组的风冷管道和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于风力发电机组的风冷管道和风力发电机组，风冷管道包括出风管道，出风管道包括主体部和出风段，主体部从发电机向机舱后部延伸，出风段从主体部向机舱的侧壁延伸，并伸出机舱的侧壁，出风段到机舱后壁的距离不小于塔筒的中心轴线到机舱后壁的距离，该风冷管道的出风段可以大致沿水平方向延伸，该出风段的位置可以避开塔筒，从而无需为了容置该出风段而增大机舱的后部空间，也就可以使机舱在现有尺寸的基础上缩小后部空间，从而使机舱更加小型化，节省了制造成本。

Description

用于风力发电机组的风冷管道和风力发电机组

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，具体而言涉及一种用于风力发电机组的风冷管道和风力发电机组。

背景技术

大功率直驱风力发电机通常设计为无齿轮箱传动，并且该大功率直驱风力发电机的发电机体积较大且不易散热，为降低发电机电枢温度，常常需要配套风冷系统。

现有的风冷系统通常具有竖直向下延伸且开口方向朝向地面的出风段，该风冷系统占用较大的空间，因此不符合现在小型化的趋势要求。

因此，本领域亟需提供一种用于风力发电机组的风冷管道。

实用新型内容

本实用新型的发明目的之一在于提供一种用于风力发电机组的风冷管道，以降低机舱的占用空间。

本实用新型的另一发明目的在于提供一种风力发电机组，以降低机舱的占用空间。

针对上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：

根据本实用新型的一具体实施方式，提供一种用于风力发电机组的风冷管道，所述风冷管道包括出风管道，所述出风管道包括主体部和出风段，所述主体部从发电机向机舱后部延伸，所述出风段从所述主体部向所述机舱的侧壁延伸，并伸出所述机舱的侧壁，所述出风段到所述机舱后壁的距离不小于塔筒的中心轴线到所述机舱后壁的距离。

具体地，所述风冷管道还包括导流结构，所述导流结构固定在所述出风段上，所述导流结构具有导流部，沿出风方向所述导流部的有效面积逐渐增大，所述导流结构的至少部分边缘与所述出风段的内壁间隔设置。

更进一步地，所述出风段包括第一等直径部和扩大部，所述扩大部从所述第一等直径部向外突出形成，所述扩大部包括变径部，所述变径部从所述第一等直径部沿出风方向延伸，且所述变径部的横截面积沿出风方向逐渐增大。

更具体地，所述扩大部还包括第二等直径部，所述第二等直径部从所述变径部的远离所述第一等直径部的一端沿出风方向水平地延伸。

优选地，所述导流结构固定在所述变径部和所述第二等直径部之间，所述导流部的中心线与所述扩大部的中心线重合，所述导流部的沿出风方向的截面积不小于所述第一等直径部的横截面积。

根据本实用新型的另一具体实施方式，所述第二等直径部包括收口部，所述收口部形成在所述第二等直径部的远离所述变径部的一端，且所述收口部沿所述出风方向朝向所述第二等直径部的中心延伸，所述收口部上形成有出风口，所述出风口与所述第二等直径部的中心线重合；或者，所述第二等直径部设置有出水口。

优选地，所述导流结构还包括网状支撑架，所述导流部通过所述网状支撑架固定在所述变径部和所述第二等直径部之间，且所述导流部位于所述网状支撑架的中央。

更具体地，所述网状支撑架的通风面积不小于所述第一等直径部的横截面积。

根据本实用新型的另一实施方式，所述导流结构的背风侧设置有挡雨部。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括本实用新型提供的风冷管道。

本实用新型提供的用于风力发电机组的风冷管道和风力发电机组至少具有以下有益效果：风冷管道的出风段可以大致沿水平方向延伸，该出风段的位置可以避开塔筒，从而无需为了容置该出风段而增大机舱的后部空间，也就可以使机舱在现有尺寸的基础上缩小后部空间，从而使机舱更加小型化，节省了制造成本。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1为现有技术中的风力发电机组的结构示意图主视图。

图2是本实用新型提供的风力发电机组的结构示意图的俯视图。

图3是图2中的风冷管道的左视图的局部结构示意图。

图4是图2中的网状支撑架的局部结构示意图。

附图标记说明：

10、出风管道； 109、出风口；

100、扩大部； 101、导流部；

102、网状支撑架； 103、挡雨部；

105、出水口； 106、变径部；

107、第二等直径部； 108、收口部；

200、第一等直径部； 300、发电机；

D、第二等直径部的内径； d、导流部的最大直径；

400、塔筒； 500、机舱。

具体实施方式

现在将详细描述本实用新型的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号指示相同的部分。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本实用新型。

参照图1，现有的风冷管道的缺点是，由于塔筒400位于机舱500的底部，受该塔筒400位置的影响，风冷管道10’通常需要设置于塔筒400的后侧，也就需要将风冷管道10’的出风口设置在机舱500的后部位置，即风冷管道10’将由发电机300附近延伸至机舱500后部，从而使机舱500的后部增大或者延长，以容纳风冷管道10’的出风段，如此便增大了整个机舱500的体积，占用了过大的空间，增大了制造成本。

为了更加清楚地解释本实用新型，定义几个方位词，前后可以对应图1中的左右两侧，也就是说，机舱的前部指图1中的左侧部位，机舱的后部指图1中的右侧部位；机舱的顶壁可以指图1中的上侧的壁面，机舱的底壁可以指图1中的下侧的壁面；机舱的侧壁指图1中连接顶壁和底壁之间的其他壁面。

参照图2，显示了出风管道10的主体部由发电机附近向机舱后部延伸，出风段从主体部向机舱的侧壁延伸，并从该侧壁伸出于机舱之外，出风段大致与主体部垂直且从机舱的侧壁伸出，也就是说，出风管道大致平行于机舱的底壁设置，主体部大致垂直于机舱后壁，出风段大致平行于机舱后壁。本实用新型提供一种风冷管道，该风冷管道10的出风段可以大致沿水平方向延伸，即大致平行于机舱的底壁设置，该出风段的位置不受塔筒400位置影响，从而无需为了容置该出风段而增大机舱500的后部空间，也就可以使机舱500在现有尺寸的基础上缩小后部空间，从而使机舱500更加小型化，节省了制造成本。根据本实用新型的一具体实施方式，出风段可以平行于机舱500的后壁设置，该出风段可以从机舱500的侧壁穿出。更加具体地，出风段到机舱500后壁的距离可以大于或者等于塔筒400的中心轴线到机舱500后壁的距离。

参照图3，更加优选地，风冷管道10还可以包括导流结构，导流结构固定在出风段上，以防止外界雨雪进入到风冷管道10内。根据本实用新型的一具体实施方式，导流结构可以为实心结构或者空心壳体结构，例如但不限于，该导流结构可以为导流板，都在本实用新型的保护范围内。

更进一步地，为了防止出风流与导流结构接触部位附近发生紊流，影响出风效果，导流结构的迎风侧可以设置有导流部101，沿出风方向导流部101的有效面积逐渐增大，导流结构的至少部分边缘与出风段的内壁间隔设置，以使出风流能够在导流结构的边缘与出风段的内壁之间流通。根据本实用新型的一具体实施方式，导流部101的表面平滑过渡，更具体地，该导流部101的表面可以呈弧面形。本实用新型定义的有效面积可以为导流部101沿垂直于第一等直径部200的延伸方向所在平面内的正投影面积。

导流结构可以用于防止外界雨雪进入到出风段内，从而进一步地提高了风冷管道10的安全性。可以理解的是，该导流结构可以与出风段适配，且沿出风流的流动方向，该导流结构的横向截面积逐渐增大，并且该导流结构的至少部分边缘与出风段的内壁面间隔设置。出风流的流动方向如图1至图3中的箭头所指方向。

继续参照图3，为了防止雨雪进入到出风段，出风段可以包括第一等直径部200和扩大部100，扩大部100从第一等直径部200向外突出形成。更具体地，为了进一步防止雨雪进入到第一等直径部200，扩大部100可以包括变径部106和第二等直径部107，变径部106可以从第一等直径部200沿出风方向延伸，且变径部106的横截面积可以沿出风方向逐渐增大。可以理解的是，变径部106可以呈锥形结构，且沿出风方向该变径部106的横截面可以逐渐增大。根据本实用新型的一具体实施方式，至少部分扩大部100可以位于出风段的下部，以使得雨水可以收集于该扩大部内。

第二等直径部107可以从变径部106的远离第一等直径部200的一端沿出风方向水平地延伸。第一等直径部200、第二等直径部107以及变径部106在垂直于出风方向的截面可以具有相同的形状，例如但不限于可以为圆形或者矩形，都在本实用新型的保护范围内。

更加具体地，继续参照图3，导流结构可以固定在变径部106和第二等直径部107之间，导流部101可以与扩大部100的中心线重合，导流部101的沿出风方向的截面积不小于第一等直径部200的横截面积，以进一步防止雨雪进入到第一等直径部200内。

在使用过程中，该导流结构表面可能有积水，为了使积水能够顺利收集到扩大部内，导流结构的至少部分边缘可以靠近扩大部的内壁设置，以使在垂直于出风段的延伸方向所在的平面内，导流部101的正投影面积可以大于第一等直径部200的正投影面积。

可以理解的是，该扩大部100可以由位于同一圆周上的管道壁向外突出形成为环形结构，或者由位于同一圆周上的部分管道壁向外突出形成为部分环形结构，都在本实用新型的保护范围内。根据本实用新型的一具体实施方式，沿出风流方向，由第一等直径部200到扩大部100可以呈横截面直径逐渐增大的变径部106，以防止扩大部内的积水进入到第一等直径部200内，例如但不限于，可以为圆锥形结构，或者多棱锥结构，当然也可以为部分圆锥形结构，都在本实用新型的保护范围内。

更进一步地，扩大部100还可以包括收口部108，收口部108可以形成在第二等直径部107的远离变径部106的一端，且收口部108沿出风方向朝向第二等直径部107的中心延伸，收口部108上可以形成有出风口109，出风口109的中心线与第二等直径部107的中心线可以重合。更进一步地，第二等直径部107可以设置有出水口105，在风冷管道使用过程中，该出水口105可以位于出风段的朝向地面的一侧，如图3所示，图3中位于风冷管道下方的斜线部分可以表示地面。

更进一步地，沿垂直于第一等直径部200的延伸方向所在的平面内，出风口109的正投影面积不小于第一等直径部200的正投影面积，以防止出风流出风不畅。

更进一步地，为了方便将扩大部100内收集的积水导出于风冷管道外部，该扩大部100的出水口105可以连通有导流管，该导流管可以连通于风冷管道外部。

继续参照图3，更进一步地，导流结构的朝向出风流的一侧可以定义为顶部，背向出风流的一侧可以定义为底部，该导流结构的底部可以设置有挡雨部103，该挡雨部103可以沿垂直于出风段的延伸方向延伸。根据本实用新型的一具体实施方式，挡雨部103可以为平板状结构。可以理解的是，挡雨部103可以与导流部101一体成型，或者两者也可以分别成型后组装为一体，都在本实用新型的保护范围内。更加具体地，挡雨部103和导流部101可以分别由金属材料形成，两者可以通过焊接或者紧固件连接的方式连接在一起。当然，根据实际需要，挡雨部103和导流部101也可以为其他材料形成，例如但不限于，橡胶或者塑料，都在本实用新型的保护范围内。

在风力发电机300运行过程中，当外界出现雨雪天气，雨雪有可能在风力的作用下进入到出风口109内，而导流结构阻挡于该出风口109位置，此时导流结构可以阻挡雨雪进入到第一等直径部200，在重力作用下，雨雪可以在第二等直径部107内汇集，并且可以经由出水口105导出到风冷通道的外部。

可以理解的是，导流结构距离出风口109的距离可以根据实际需要确定，都在本实用新型的保护范围内。

继续参照图3和图4，导流结构还可以包括网状支撑架102，导流部101可以通过网状支撑架102固定在变径部106和第二等直径部107之间，且导流部101位于网状支撑架102的中央。可以理解的是，网状支撑架102可以设置于变径部106和第二等直径部107的连接处，但不以此为限。更进一步地，该网状支撑架102可以为由金属材料形成，该网状支撑架102可以通过焊接或者紧固件连接等连接方式固定于出风段内。

更进一步地，为了使风冷管道内的热风及时排出到风冷管道外部，网状支撑架102的通风面积不小于第一等直径部200的横截面积，以使出风顺畅。以第一等直径部200、第二等直径部107以及变径部106的横截面均为圆形为例进行说明，也就是导流部101的外壁和扩大部100的内壁之间的环形结构沿出风流方向的面积不小于第一等直径部200的横截面积。例如但不限于，第二等直径部的内径D，导流部的最大直径d，第一等直径部200的半径可以为r，因此(D-d)*(D+d)≥4r²。

本实用新型提供的风冷管道具有水平设置的出风段，并且出风口109可以水平出风，由于该出风段到机舱500后壁的距离可以大于或者等于塔筒400的中心轴线到机舱500后壁的距离，可以降低风冷管道的占用空间，该结构可以节省机舱500后部空间，从而减小机舱500的体积，降低了制造成本。

本实用新型所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机组的风冷管道，其特征在于，所述风冷管道包括出风管道(10)，所述出风管道(10)包括主体部和出风段，所述主体部从发电机(300)向机舱(500)后部延伸，所述出风段从所述主体部向所述机舱(500)的侧壁延伸，并伸出所述机舱(500)的侧壁，所述出风段到所述机舱(500)后壁的距离不小于塔筒(400)的中心轴线到所述机舱(500)后壁的距离。

2.如权利要求1所述的风冷管道，其特征在于，所述风冷管道还包括导流结构，所述导流结构固定在所述出风段上，所述导流结构具有导流部(101)，沿出风方向所述导流部(101)的有效面积逐渐增大，所述导流结构的至少部分边缘与所述出风段的内壁间隔设置。

3.如权利要求2所述的风冷管道，其特征在于，所述出风段包括：

第一等直径部(200)；

扩大部(100)，所述扩大部(100)从所述第一等直径部(200)向外突出形成，所述扩大部(100)包括变径部(106)，所述变径部(106)从所述第一等直径部(200)沿出风方向延伸，且所述变径部(106)的横截面积沿出风方向逐渐增大。

4.如权利要求3所述的风冷管道，其特征在于，所述扩大部(100)还包括第二等直径部(107)，所述第二等直径部(107)从所述变径部(106)的远离所述第一等直径部(200)的一端沿出风方向水平地延伸。

5.如权利要求4所述的风冷管道，其特征在于，所述导流结构固定在所述变径部(106)和所述第二等直径部(107)之间，所述导流部(101)的中心线与所述扩大部(100)的中心线重合，所述导流部(101)的沿出风方向的截面积不小于所述第一等直径部(200)的横截面积。

6.如权利要求5所述的风冷管道，其特征在于，所述扩大部(100)还包括收口部(108)，所述收口部(108)形成在所述第二等直径部(107)的远离所述变径部(106)的一端，且所述收口部(108)沿所述出风方向朝向所述第二等直径部(107)的中心延伸，所述收口部(108)上形成有出风口，所述出风口与所述第二等直径部(107)的中心线重合；以及/或者，所述第二等直径部(107)设置有出水口(105)。

7.如权利要求5所述的风冷管道，其特征在于，所述导流结构还包括网状支撑架(102)，所述导流部(101)通过所述网状支撑架(102)固定在所述变径部(106)和所述第二等直径部(107)之间，且所述导流部(101)位于所述网状支撑架(102)的中央。

8.如权利要求7所述的风冷管道，其特征在于，所述网状支撑架(102)的通风面积不小于所述第一等直径部(200)的横截面积。

9.如权利要求2至8中任一项所述的风冷管道，其特征在于，所述导流结构的背风侧设置有挡雨部(103)。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求1至9中任一项所述的风冷管道。

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