CN215072007U - 一种冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却装置，包括：涡轮机构和冷却机构；冷却机构设置在涡轮机构上，且冷却机构与涡轮机构内部连通；冷却机构包括：集气箱、第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管；第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管上均设置有流量控制阀。集气箱为矩形箱体，具有六个侧面；第一流体管与第三侧面连接，第二流体管与第四侧面连接，第三流体管与第五侧面连接，第四流体管与第六侧面连接。本方案利用涡轮机构的自身结构和特点，无需外加风扇即可对电机内部定、转子进行散热，也无需额外设计散热气体出口。结构简单，效果明显。解决了现有技术中，使用风扇或类似设备对电机表面传送冷空气，造成能源浪费的技术问题。

Description

一种冷却装置

技术领域

本实用新型涉及电机自冷却技术领域，尤其是涉及一种冷却装置。

背景技术

旋转流体机械，如各式风扇、鼓风机、压缩机、泵浦、涡轮机、喷射引擎等，能够提供能量转换或质量传输等功能，因此是非常重要的工业产品。以最高的运转效率(Effciency)，满足能量转换或质量传输的需求，是旋转流体机械工程设计首要追求的目标。对于与之配套电机的高效和安全操作而言，保证电机内部部件温度在设计范围内是至关重要的，电机由于线圈导体、换向器或者其他电流供应设备的电阻、磁路中的损耗、涡电流和轴承摩擦而变热，其中，电机的重要部件如：定子和转子需要及时冷却，以利于电机持续、高效的运转，对于电机的冷却需要根据其结构、操作方法和安装位置进行设计。空气冷却是常用的冷却方法，该方法使用风扇或类似设备对电机表面传送冷空气，通过电机内外热交换来达到冷却的电机的目的。这种方法就冷却而言是有用的，但是风扇或类似设备持续不断的运转，势必会消耗大量能源，造成能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，创造一种实施起来既简单又经济并且保证电机内部充分冷却效果，还能根据需要调节散热所需风量的装置。为了实现这一点，本实用新型提供了一种冷却装置，以解决现有技术中，能源浪费的问题。

本实用新型提供了一种冷却装置，该装置可应用于流体机械，包括：涡轮机构和冷却机构；冷却机构设置在涡轮机构上，且冷却机构与涡轮机构内部连通；冷却机构包括：集气箱、第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管；第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管上均设置有流量控制阀。集气箱为矩形箱体，具有六个侧面；第一流体管与第三侧面连接，第二流体管与第四侧面连接，第三流体管与第五侧面连接，第四流体管与第六侧面连接。

进一步地，集气箱与涡轮机构连接；第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管分别与涡轮机构连接。

进一步地，集气箱的第一侧面与涡轮机构连接，第一侧面的对向面为第二侧面。

进一步地，与第一侧面相临且有垂直关系的其中一个侧面是第三侧面，集气箱的第三侧面与第一流体管连接，第三侧面的对向面为第四侧面，第四侧面与第二流体管连接。

进一步地，与第三侧面相临且有垂直关系的其中一个侧面是第五侧面，第五侧面与第三流体管连接，第五侧面的对向面为第六侧面，第六侧面与第四流体管连接。

进一步地，集气箱还包括可调进气机构，可调进气机构设置在第二侧面上。

进一步地，可调进气机构包括：可调进气口、滑动轨道和调节板；可调进气口是设置在第二侧面上的孔；滑动轨道设置在第二侧面上，且固定设置在可调进气口的边沿；调节板与滑动轨道连接，并通过滑动轨道在第二侧面上移动。

进一步地，涡轮机构外壳上设置有至少五个散热进气口。

进一步地，涡轮机构包括：电机、叶轮和蜗壳；叶轮设置在蜗壳内，且与电机连接；多个散热进气口设置在电机外壳上。

进一步地，第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管分别与散热进气口单独连接。

本实用新型提供了一种冷却装置，包括：涡轮机构和冷却机构；冷却机构设置在涡轮机构上，且冷却机构与涡轮机构内部连通；冷却机构包括：集气箱、第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管；第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管上均设置有流量控制阀。集气箱为矩形箱体，具有六个侧面；第一流体管与第三侧面连接，第二流体管与第四侧面连接，第三流体管与第五侧面连接，第四流体管与第六侧面连接。本方案利用涡轮机构的自身结构和叶轮前部负压的特点，在叶轮前部设置集气箱用于集气，利用电机内、外存在的压力差，无需额外增加风扇即可使环境空气从集气箱高速流入电机，对电机内部定、转子进行散热，换热后的环境空气通过涡轮机构自身结构(蜗壳出口)排出，也无需额外设计散热气体出口；本实用新型在集气箱上设置可调进气机构，在流体管上设置流量控制阀，能够根据需要控制进入电机的风量，结构简单，效果明显。解决了现有技术中，使用风扇或类似设备对电机表面传送冷空气，并且持续不断的运转，造成能源浪费的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种冷却装置剖面示意图；

图2为本实用新型提供的一种冷却装置另一剖面示意图；

图3为本实用新型提供的一种冷却装置冷却流路示意图；

图4为本实用新型提供的一种冷却装置可调进气机构结构示意图；以及

图5为本实用新型提供的一种冷却装置一种可选施例的剖面示意图。

其中，1-涡轮机构；2-冷却机构；3-集气箱；4-第一流体管；5-第二流体管；6-第三流体管；7-第四流体管；8-流量控制阀；9-第一侧面；10-第二侧面；11-第三侧面；12-第四侧面；13-第五侧面；14-第六侧面；15-电机；16-叶轮；17-蜗壳；18-可调进气机构；19-可调进气口；20-滑动轨道；21-调节板；22-散热进气口；23-蜗壳出口。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本实用新型的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将明显的是，无需要采用具体细节来实践本实用新型。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或操作，以避免模糊本实用新型。

本实用新型提供了一种冷却装置，该装置可应用于流体机械，请参考图1-图5，该装置包括：涡轮机构1和冷却机构2；冷却机构2设置在涡轮机构1上，且冷却机构2与涡轮机构1内部连通；冷却机构2包括：集气箱3、第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7；第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7上均设置有流量控制阀8。集气箱3为矩形箱体，具有六个侧面；第一流体管4与第三侧面11连接，第二流体管5与第四侧面12连接，第三流体管6与第五侧面13连接，第四流体管7与第六侧面14连接。

具体的，在本方案中，涡轮机构1可以是鼓风机，其包括：电机15、叶轮16和蜗壳17。冷却机构2与涡轮机构1连接，其中，冷却机构2的一端与蜗壳17内部连通，另一端与电机15内部连通。集气箱3可以是矩形箱体，具有六个侧面，其与涡轮机构1的蜗壳17连接的面为第一侧面9，与第一侧面9相对的是第二侧面10，在第二侧面10上设置有可调进气机构18，可调进气机构18用于调节进入集气箱3内的环境空气流量。第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7上均设置有流量控制阀8。述第一流体管4与第三侧面11连接，第二流体管5与第四侧面12连接，第三流体管6与第五侧面13连接，第四流体管7与第六侧面14连接。

需要说明的是，冷却机构2设置有可调进气机构18和流量控制阀8，优选的，可调进气机构18设置在叶轮16的对面，流量控制阀8设置在多个流体管上。当电机15启动，驱动安装在电机15轴上的叶轮16旋转，叶轮16的对面部分区域由于叶轮16的旋转形成负压区域，在此负压区域设置冷却机构2，根据电机15内、外压力差，环境空气会从电机15外部流向电机15内部。从电机15启动直至叶轮16达到稳定的转速过程中，电机15内、外压力差不断变大，进入电机15内部的气流流速与流量也不断增加，当叶轮16达到稳定的转速时，由于叶轮16的高速旋转，流向电机15内的环境空气气流流量也维持在一个较高水平，此时，可通过可调进气机构18对进入电机15的气流流量进行控制，也可以通过流量控制阀8对进入电机15的气流流量进行控制。当电机15内部温度低时，此时对电机15进行散热的需求不大，不必增加进入电机15的气流量，可关闭可调进气机构18或流量控制阀8；当电机15内部温度较高时，此时需要对电机15进行散热，可打开可调进气机构18，使环境空气进入电机15内部与电机15定、转子等部件换热，达到散热的目的。为了控制电机15正常工作且能以最大效率工作的温度值在设定范围内，对前文的温度较高的情况可分为两种情况加以控制：第一种情况，当电机15内部温度超过电机15正常工作且能以最大效率工作的温度值时，可通过调节可调进气机构18增大进入电机15的风量，即增大可调进气口19的面积，来达到提高进入电机15的气流流量的目的；或可根据需要打开一个或多个流量控制阀8来达到提高进入电机15的气流流量的目的；也可根据需要在增大可调进气口19的面积的同时打开一个或多个流量控制阀8来达到提高进入电机15的气流流量的目的。第二种情况，当电机15内部的温度在电机15正常工作且能以最大效率工作的温度和环境温度之间时，可通过调节可调进气机构18减少进入电机15的风量，即减小可调进气口19的面积，来达到减少进入电机15的气流流量的目的；或者根据需要关闭一个或多个流量控制阀8来达到减少进入电机15的气流流量的目的；也可以根据需要在减小可调进气口19的面积的同时关闭一个或多个流量控制阀8来达到减少进入电机15的气流流量的目的。

本方案与现有技术相比，利用涡轮机构1的自身结构和叶轮16前部负压的特点，通过电机15内、外压力差，使环境空气从电机15外部流入电机15内部，本方案无需额外增加风扇即可使环境空气高速流入电机15，与电机15内部定、转子换热，换热后的环境空气通过涡轮机构1自身结构(蜗壳出口23)排出，也无需额外设计散热气体出口；本方案在冷却机构2上设置可调进气机构18和流量控制阀8，能够根据需要控制进入电机15的风量，结构简单，效果明显。解决了现有技术中，使用风扇或类似设备对电机15表面传送冷空气，并且持续不断的运转，造成能源浪费的技术问题。

在优选的实施例中，集气箱3与涡轮机构1连接；第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7分别与涡轮机构1连接。

具体的，在本方案中，设置四条流体管作为散热管道，四条流体管的一端分别与集气箱3的四个侧面连接，且内部连通，四条流体管的另一端分别与电机15外壳上设置的多个散热进气口22连接，且与电机15内部连通。需要说明的是，集气箱3设置在叶轮16前面，与蜗壳17进气口连接；在集气箱3的侧面上设置有与集气箱3内部连通的散热管道，散热管道延长至电机15外壳上设置的散热进气口22，即散热管道与电机15内部连通，形成气流通道。当叶轮16高速旋转时，集气箱3内产生负压环境，此时，与集气箱3内部连通的散热管道以及与散热管道内部连通的电机15内部都形成了负压环境，由于电机15外部气压高于电机15内部气压，外部环境空气从电机15外壳设置的多个散热进气口22进入电机15内部，与电机15内部的定、转子等部件换热，此时，换热后的环境空气经过散热管道进入集气箱3，再流经与集气箱3内部连通的蜗壳17，最后从蜗壳出口23排出。

在优选的实施例中，集气箱3的第一侧面9与涡轮机构1连接，第一侧面9的对向面为第二侧面10。

具体的，在本方案中，集气箱3可以是矩形箱体，具有六个侧面，其与涡轮机构1的蜗壳17连接的面为第一侧面9，与第一侧面9相对的是第二侧面10，在第二侧面10上设置有可调进气机构18，可调进气机构18用于调节进入集气箱3内的环境空气流量。

在优选的实施例中，与第一侧面9相临且有垂直关系的其中一个侧面是第三侧面11，集气箱3的第三侧面11与第一流体管4连接，第三侧面11的对向面为第四侧面12，第四侧面12与第二流体管5连接。

具体的，在本方案中，与第一侧面9相邻且有垂直关系的四个侧面中的一个侧面称为第三侧面11，第三侧面11连接第一流体管4，且内部连通，第三侧面11的对向面称为第四侧面12，第四侧面12连接第二流体管5，且内部连通；当叶轮16转动时，集气箱3形成负压环境，与集气箱3内部连通的散热管道以及与多条散热管道内部连通的电机15内部都形成了负压环境，由于电机15内、外存在压力差，环境空气通过设置在电机15外壳的多个散热进气口22进入电机15内部后，流经与其内部连通的第一流体管4和第二流体管5流进入集气箱3，再进入与集气箱3内部连通的蜗壳17，最后从蜗壳出口23排出。

与第三侧面11相临且有垂直关系的其中一个侧面是第五侧面13，第五侧面13与第三流体管6连接，第五侧面13的对向面为第六侧面14，第六侧面14与第四流体管7连接。

具体的，在本实施例中，与第三侧面11相邻且有垂直关系的其中一个侧面称为第五侧面13，第五侧面13连接第三流体管6，且内部连通，第五侧面13的对向面称为第六侧面14，第六侧面14连接第四流体管7，且内部连通；当叶轮16转动时，集气箱3形成负压环境，与集气箱3内部连通的散热管道以及与多条散热管道内部连通的电机15内部都形成了负压环境，由于电机15内、外存在压力差，环境空气通过设置在电机15外壳的多个散热进气口22进入电机15内部后，流经与其内部连通的第三流体管6和第四流体管7流进入集气箱3，再进入与集气箱3内部连通的蜗壳17，最后从蜗壳出口23排出。

在优选的实施例中，集气箱3还包括可调进气机构18，可调进气机构18设置在第二侧面10上。

具体的，在本方案中，具体的，在本方案中，集气箱3可以是矩形箱体，具有六个侧面，其与涡轮机构1的蜗壳17连接的面为第一侧面9，与第一侧面9相对的是第二侧面10，在第二侧面10上设置有可调进气机构18，可调进气机构18用于调节进入集气箱3内的环境空气流量。

在上述优选实施例的基础上，可调进气机构18包括：可调进气口19、滑动轨道20和调节板21；可调进气口19是设置在第二侧面10上的孔；滑动轨道20设置在第二侧面10上，且固定设置在可调进气口19的边沿；调节板21与滑动轨道20连接，并通过滑动轨道20在第二侧面10上移动。

具体的，在本方案中，可调进气机构18通过调节板21在滑动轨道20，来调节可调进气口19的大小，进而调节流经可调进气口19的环境气流流量，调节板21上设置有与滑动轨道20对应的滑动结构。

在优选的实施例中，涡轮机构1外壳上设置有多个散热进气口22。

具体的，在本方案中，在涡轮机构1的外壳上设置开孔，作为散热进气口22，环境空气可以通过此散热进气口22进入涡轮机构1内部，与电机15内部的定、转子等部件换热，换热后的环境空气从蜗壳出口23流出。其中，优选的是，在涡轮机构1的外壳上设置多个散热进气口22，环境空气同时从多个散热进气口22进入涡轮机构1内部，换热效率更高。

在上述优选实施例的基础上，涡轮机构1可以包括：电机15、叶轮16和蜗壳17；叶轮16设置在蜗壳17内，且与电机15连接；多个散热进气口22设置在电机15外壳上。

具体的，在本方案中，散热进气口22可以直接设置在电机15外壳上，根据电机15自身的结构，在不破坏电机15内部件和不影响电机15使用的前提下，在合适位置设置散热进气口22，且所设置的散热进气口22的数量多于散热管道的数量。需要说明的是，环境空气可以从未连接散热管道的散热进气口22进入电机15内部，与电机15内部的定、转子等部件换热，换热后的环境空气从蜗壳出口23流出。

在优选的实施例中，第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7分别与散热进气口22单独连接。

具体的，在本方案中，散热管道包括一条或多条流体管，其中，一条或多条流体管均为独立的流道，优选的，包括四条流体管：第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7，分别与散热进气口22单独连接，也就是说，第一流体管4、第二流体管5、第三流体管6和第四流体管7分别从集气箱3连通至电机15外壳上设置的散热进气口22，当叶轮16高速旋转时，集气箱3内产生负压环境，与集气箱3内部连通的散热管道以及与多条散热管道内部连通的电机15内部都形成了负压环境，由于电机15外部气压高于电机15内部气压，外部环境空气从电机15外壳设置的多个散热进气口22进入电机15内部，与电机15内部的定、转子等部件换热，此时，换热后的高速气流同时进入多条流体管进入集气箱3，再进入与集气箱3内部连通的蜗壳17，最后从蜗壳出口23排出。

在优选的实施例中，冷却机构2还可以应用于双叶轮16鼓风机的电机15冷却，具体的，在本实施例中，冷却机构2与其中任一蜗壳17连接，电机15外壳上设置多个散热进气口22，双叶轮16启动时，电机15内、外压力差更大，进入电机15内部的气流流速更大，散热效果更好。

本方案与现有技术相比，利用涡轮机构1的自身结构和叶轮16前部负压的特点，在叶轮16前部设置集气箱3用于集气，利用电机15内、外存在的压力差，无需额外增加风扇即可使环境空气从集气箱3高速流入电机15，对电机15内部定、转子进行散热，换热后的环境空气通过涡轮机构1自身结构(蜗壳出口23)排出，也无需额外设计散热气体出口；本方案在冷却机构2上设置可调进气机构18，在流体管上设置流量控制阀8，能够根据需要控制进入电机15的风量，结构简单，效果明显。解决了现有技术中，使用风扇或类似设备对电机15表面传送冷空气，并且持续不断的运转，造成能源浪费的技术问题。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括：涡轮机构和冷却机构；所述冷却机构设置在所述涡轮机构上，且冷却机构与所述涡轮机构内部连通；

所述冷却机构包括：集气箱、第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管；所述第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管上均设置有流量控制阀；

所述集气箱为矩形箱体，具有六个侧面；所述第一流体管与第三侧面连接，所述第二流体管与第四侧面连接，所述第三流体管与第五侧面连接，所述第四流体管与第六侧面连接。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述集气箱与所述涡轮机构连接；所述第一流体管、第二流体管、第三流体管和第四流体管分别与所述涡轮机构连接。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述集气箱的第一侧面与所述涡轮机构连接，所述第一侧面的对向面为第二侧面。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，与所述第一侧面相临且有垂直关系的其中一个侧面是第三侧面，所述集气箱的第三侧面与第一流体管连接，所述第三侧面的对向面为第四侧面，所述第四侧面与第二流体管连接。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，与所述第三侧面相临且有垂直关系的其中一个侧面是第五侧面，所述第五侧面与第三流体管连接，所述第五侧面的对向面为第六侧面，所述第六侧面与第四流体管连接。

6.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述集气箱还包括可调进气机构，所述可调进气机构设置在所述第二侧面上。

7.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述可调进气机构包括：可调进气口、滑动轨道和调节板；

所述可调进气口是设置在所述第二侧面上的孔；

所述滑动轨道设置在所述第二侧面上，且固定设置在所述可调进气口的边沿；

所述调节板与所述滑动轨道连接，并通过所述滑动轨道在所述第二侧面上移动。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述涡轮机构外壳上设置有至少五个散热进气口。

9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述涡轮机构包括：电机、叶轮和蜗壳；

所述叶轮设置在所述蜗壳内，且与所述电机连接；

所述至少五个散热进气口设置在所述电机外壳上。

10.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述第一流体管、所述第二流体管、所述第三流体管和所述第四流体管分别与所述散热进气口单独连接。

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