CN219412816U - 一种内嵌风道风电机舱散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内嵌风道风电机舱散热装置，设置在风力发电机机舱的外壁上，所述散热装置包括至少一个散热模块，每个所述散热模块包括：多个散热器，相邻的两个散热器构成“V”形的散热器组，且与所述机舱连接，所述散热器内设置有冷却管路，所述冷却管路与所述机舱内的产热设备连接。与现有技术相比，本实用新型具有空间利用率高、机舱尾部或侧部内嵌风道美化外观，可搭配主动或被动进行散热等优点。

Description

一种内嵌风道风电机舱散热装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种内嵌风道风电机舱散热装置。

背景技术

风力发电机在运行过程中，机舱内(电机、变频器、增速箱等)会产生大量的热量，为保证机舱内设备的正常运行，需要设置水冷系统收集热量，并通过设置在机舱外的散热装置释放热量。热量被水冷系统吸收后，水温升高，高温水通过管路进入机舱外部散热器，水与空气在散热器内进行对流换热，热量被外界空气带走，水温降低。当前主要存在被动散热及主动散热两种散热方式，被动散热指仅依靠外部空气进行自然对流进行散热的方式。主动散热指利用风扇进行强制对流换热的方式。主动散热时，散热装置上的风量可控，但需要额外设置散热风扇。

目前机舱舱外散热器布置多为顶部正迎风平铺布置进行被动散热、主动散热及主被动联合散热。散热器平铺置于机舱顶部，通过自然风或强制风扇对散热器进行冷却。随着风力发电机进入大兆瓦(＞8MW)时代，机舱内大部件发热量随之大幅增长，水冷系统散热量需求对应提升。散热量需求增加导致散热器在高度、宽度方向不断加高加长，但机舱顶部可利用空间有限，且限高限宽的运输压力不断增长，故需对散热器布置方式不断拓展，充分利用平台空间。

中国专利申请号CN201210114449.1公开了一种机舱冷却系统，用于冷却风力发电机的机舱内的发热部件，包括设置于所述机舱内的空空冷却器，所述空空冷却器具有相邻换热的第一风道和第二风道；所述第一风道与外界空气连通，具有外界空气连通的进口和出口；所述第二风道与所述机舱内部空气连通，具有所述机舱内部空气连通的进口和出口；所述第一风道与所述第二风道相互独立。但是，该冷却系统的散热器设置在机舱顶部，机舱顶部空间利用率不高。

因此，如何充分利用风力发电机的空间从而提高散热能力是当前风力发电机亟待解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内嵌风道风电机舱散热装置，能够充分利用机舱侧边空间进行散热。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供了一种内嵌风道风电机舱散热装置，设置在风力发电机机舱的外壁上，所述散热装置包括至少一个散热模块，每个所述散热模块包括：

多个散热器，相邻的两个散热器构成“V”形的散热器组，且与所述机舱连接，所述散热器内设置有冷却管路，所述冷却管路与所述机舱内的产热设备连接。

作为优选的技术方案，所述的散热模块设置在所述机舱的侧面和/或上面和/或下面，每个所述的散热模块还包括：

送风罩，与所述机舱外壁包围构成通风风道，所述多个散热器设置在所述通风风道内，所述通风风道靠近风力发电机轮毂的一侧设有进风口。

作为优选的技术方案，所述的“V”形开口朝向所述进风口。

作为优选的技术方案，所述的多个散热器并列设置。

作为优选的技术方案，包括多个所述散热器组，且沿所述轮毂至所述机舱尾部方向依次设置。

作为优选的技术方案，所述的通风风道在远离所述风力发电机轮毂的一侧设置有固定板，所述固定板上设置有至少一个主动冷却风扇。

作为优选的技术方案，所述的散热模块数量为1，且设置在所述机舱的尾部，所述的散热模块还包括：

围壳，将所述多个散热器包围，形成半包围式空间，且所述围壳上设置有多个通风口，所述的围壳上还设置有用于将所述围壳内的空气泵出从而在所述围壳内部形成负压的多个主动冷却风扇。

作为优选的技术方案，包括多个并列设置的所述散热器组。

作为优选的技术方案，所述的“V”形开口朝向所述通风口所在的面。

作为优选的技术方案，所述的通风口呈“U”形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)在机舱上布置通风风道，通风风道内设置多个散热器，自然风通过进风口进入通风风道内，带走各个散热器上的热量。来自机舱内产热设备的高温冷却介质通过冷却管路进入散热器中，自然风带走热量后，又通过通风风道回到产热设备中，完成冷却。与现有的将散热器设置在机舱顶部并与自然风来向垂直设置相比，本实用新型的方案能够充分利用机舱外壁的空间进行散热。

(2)在通风风道在远离所述风力发电机轮毂的一侧设置有主动冷却风扇，风道末端即机舱尾部配备若干散热风扇，在风道末端提供负压，大气压差作用下，空气以高流速进入风道通过散热器进而散热。当自然风不足以实现散热时，可以通过气筒主动冷却风扇保证散热效果。

(3)机舱尾部进行延伸设置围壳，形成半包围式空间，空间内设置有散热器以及主动冷却风扇，围壳上开设通风口，主动冷却风扇在围壳内部形成一定的负压，大气压差作用下，外界自然风从通风口进入散热器，带走散热器的冷却管路内的高温冷却介质的热量，进而实现散热。相较于传统的散热器设置在机舱顶部的方案，本实用新型提供的方案能够节省机舱顶部的空间，并充分利用舱尾的空间，提高空间利用率。在机舱尾部设置了多个散热器，增大了有效散热面积。

附图说明

图1为实施例2中一种内嵌风道风电机舱散热装置的结构示意图；

图2为实施例3中另一种内嵌风道风电机舱散热装置的结构示意图，

其中，1、送风罩，2、机舱，3、进风口，4、散热器，5、轮毂，6、固定板，7、主动冷却风扇，8、围壳，9、通风口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

本实施例提供了一种内嵌风道风电机舱散热装置，设置在风力发电机机舱2的外壁上，散热装置包括至少一个散热模块，每个散热模块包括：送风罩1，与机舱2外壁包围构成通风风道，通风风道靠近风力发电机轮毂5的一侧设有进风口3；至少一个散热器4，与机舱2连接，散热器4内设置有冷却管路，冷却管路与机舱2内的产热设备连接。包括多个散热器4，以两个散热器4为一个散热器组，每个散热器组构成“V”形，“V”形开口朝向进风口3，散热器组沿轮毂5至机舱2尾部方向依次设置。

本实施例采用被动散热，自然风通过进风口3进入通风风道中，并从风道的尾部送出，自然风流动带走散热器上的热量。来自机舱2内的产热设备的高温冷却介质通过冷却管路进入散热器中，自然风带走散发的热量，温度降低后的冷却介质通过冷却管路回到机舱2内的产热设备，实现散热，充分利用了机舱外壁的空间。

实施例2

如图1所述，本实施例提供了另一种内嵌风道风电机舱散热装置，与实施例1相比，本实施例中的散热器组并列设置。通风风道在远离风力发电机轮毂5的一侧设置有固定板6，固定板6上设置有至多个主动冷却风扇7。主动冷却风扇7等间距设置。散热装置包括多个散热模块，分别设置在机舱2的两侧。

本实施例在风道末端配备若干散热风扇，在风道末端提供负压，大气压差作用下，空气以高流速进入风道通过散热器进而散热。与实施例1相比，本实施例有效增强了在自然风力较小的情况下的散热能力。

实施例3

如图2所述，本实施例提供了另一种内嵌风道风电机舱散热装置，设置在风力发电机的机舱2的舱尾，散热装置包括：多个散热器4，散热器4与机舱2舱尾连接，散热器4内设置有冷却管路，冷却管路与设置在机舱2内的产热设备连接，多个散热器4的数量为偶数，每两个散热器4作为一个散热器组，各个散热器组并列设置。散热器组呈“V”形设置，且“V”形开口朝向通风口9所在的面；围壳8，将多个散热器4包围，形成半包围式空间，且围壳8上设置有多个通风口9，通风口9呈“U”形，围壳8上还设置有多个主动冷却风扇7。多个通风口9间隔设置在围壳8的同一个面上。主动冷却风扇7等间隔设置在围壳8的同一个面上。

本实施例可以有效利用机舱尾部空间进行全主动散热器布置，降低风机整体高度，减缓运输过程限高限宽压力。

机舱尾部进行延伸，形成半包围式空间，空间内折叠布置散热器，散热器底部一定距离配置主动冷却风扇，散热器顶端端盖开设U形槽通风口。风扇在散热器底部形成一定的负压，大气压差作用下，外界自然风从散热器顶部U形槽通风口进入散热器，机舱2内的产热设备内的高温冷却介质通过冷却管路进入散热器中。自然风进行对流换热，热量被外界空气带走，水温降低。温度降低后的冷却介质通过冷却管路回到机舱2内的产热设备内，完成冷却介质的循环。

实施例4

与实施例2或实施例3相比，本实施例增加了控制器以及与控制器连接的风速传感器，控制器还与主动冷却风扇7连接，风速传感器设置在机舱2的外壁上，能够获取自然风速信息。

在本实施例中，控制器可采用现有技术中已然应用成熟且广泛的MCU控制模块、PLC工业控制模块等等，或者现有技术中其他的能够实现控制功能的且适用于该实用新型进行控制的控制模块都可以进行采购应用，在此并不做限制。

运行过程中，控制器实时获取风速传感器的风速信息，并判断是否低于预设的阈值，若是，则发出加快主动冷却风扇7转速的信号。从而能够根据自然风的风速动态调整主动冷却风扇7的转速，进而保证在自然风力较小的情况下，保持良好的的散热能力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，设置在风力发电机机舱(2)的外壁上，所述散热装置包括至少一个散热模块，每个所述散热模块包括：

多个散热器(4)，相邻的两个散热器(4)构成“V”形的散热器组，且与所述机舱(2)连接，所述散热器(4)内设置有冷却管路，所述冷却管路与所述机舱(2)内的产热设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的散热模块设置在所述机舱(2)的侧面和/或上面和/或下面，每个所述的散热模块还包括：

送风罩(1)，与所述机舱(2)外壁包围构成通风风道，所述多个散热器(4)设置在所述通风风道内，所述通风风道靠近风力发电机轮毂(5)的一侧设有进风口(3)。

3.根据权利要求2所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的“V”形开口朝向所述进风口(3)。

4.根据权利要求2所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的多个散热器(4)并列设置。

5.根据权利要求2所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，包括多个所述散热器组，且沿所述轮毂(5)至所述机舱(2)尾部方向依次设置。

6.根据权利要求2-5任一所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的通风风道在远离所述风力发电机轮毂(5)的一侧设置有固定板(6)，所述固定板(6)上设置有至少一个主动冷却风扇(7)。

7.根据权利要求1所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的散热模块数量为1，且设置在所述机舱(2)的尾部，所述的散热模块还包括：

围壳(8)，将所述多个散热器(4)包围，形成半包围式空间，且所述围壳(8)上设置有多个通风口(9)，所述的围壳(8)上还设置有用于将所述围壳(8)内的空气泵出从而在所述围壳(8)内部形成负压的多个主动冷却风扇(7)。

8.根据权利要求7所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，包括多个并列设置的所述散热器组。

9.根据权利要求7所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的“V”形开口朝向所述通风口(9)所在的面。

10.根据权利要求7所述的一种内嵌风道风电机舱散热装置，其特征在于，所述的通风口(9)呈“U”形。