CN222415094U - 一种散热结构及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热结构及风力发电机组，包括风道壳罩、内循环风道、外循环风道、内循环风机和外循环风机，其中，风道壳罩设置于风力发电机组的壳架结构的外侧；内循环风道及外循环风道以换热布置且互不连通的方式设置于所述风道壳罩内；内循环风机设置于内循环风道，且用于使壳架结构的内部气流循环流经内循环风道；外循环风机设置于外循环风道，且用于使壳架结构的外部气流循环流经外循环风道。该散热结构，能够实现对壳架结构的内部进行散热目的，同时由于内循环风道与外循环风道之间互不连通，继而外部环境中的灰尘等异物只能经过外循环风道，而无法进入内循环风道内，从而避免了异物进入壳架结构的内部而影响内部设备运行的问题。

Description

一种散热结构及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备散热技术领域，更具体地说，涉及一种散热结构及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组作为一种将风能转化为电能的大型设备，其壳架结构(比如塔筒或机舱)的内部设备运行所产生的热量如何被循环散出一直是行业内设计人员比较关注的问题，稳定实现壳架结构的内部通风散热循环，是风力发电机组安全运行的有力保障。

以壳架结构中的塔筒为例，目前针对塔筒的内部散热方式主要为冷却空气经过带有过滤结构的塔筒门进入塔筒的内部，对内部设备进行冷却后再通过安装在塔筒壁上的轴流风扇排出热空气，实现循环散热过程。然而该种散热方式及结构，当遇到环境较恶劣的情况时，外部环境中的灰尘等异物有可能通过过滤结构进入塔筒内部，继而影响内部设备运行，不利于塔筒的内部设备的散热和防护；同理，壳架结构中的机舱的内部散热也存在类似问题。

综上所述，如何解决风力发电机组的散热结构在执行散热时存在外部环境中异物容易进入壳架结构的内部而影响内部设备运行的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种散热结构及风力发电机组，以解决风力发电机组的散热结构在执行散热时存在外部环境中异物容易进入壳架结构的内部而影响内部设备运行的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种散热结构，应用于风力发电机组，包括：

风道壳罩，设置于所述风力发电机组的壳架结构的外侧；

内循环风道及外循环风道，以换热布置且互不连通的方式设置于所述风道壳罩内；

内循环风机，设置于所述内循环风道，且用于使所述壳架结构的内部气流循环流经所述内循环风道；

外循环风机，设置于所述外循环风道，且用于使所述壳架结构的外部气流循环流经所述外循环风道。

可选地，所述内循环风道与所述外循环风道通过设置于所述风道壳罩内的空气换热结构实现换热，所述空气换热结构包括呈换热布置的第一换热流道和第二换热流道，所述第一换热流道被构造成所述内循环风道的部分风道结构，所述第二换热流道被构造成所述外循环风道的部分风道结构。

可选地，所述空气换热结构包括多个依次间隔布置的散热片，所述第一换热流道配置为形成于各个所述散热片内部的流道腔体，所述第二换热流道配置为相邻两个所述散热片之间的流道间隙。

可选地，所述散热片内部的流道腔体和/或相邻两个所述散热片之间的流道间隙被构造成微通道结构。

可选地，所述第一换热流道的流道方向与所述第二换热流道的流道方向呈夹角布置。

可选地，所述风道壳罩上设置有与所述壳架结构的外部环境连通的进风口和出风口，所述外循环风道包括设置于所述风道壳罩内的导风腔，所述外循环风机安装于所述导风腔内，所述导风腔的进风端与所述进风口连通，所述导风腔的出风端与所述第二换热流道的进气侧连通，所述第二换热流道的出风侧与所述出风口连通。

可选地，所述导风腔内设置有与所述进风口呈相对布置的第一风机支架，所述外循环风机设置于所述第一风机支架上；

和/或，所述进风口和/或所述出风口被构造成过滤网罩结构。

可选地，所述内循环风道包括设置于风道壳罩内的抽风腔和出风腔，所述抽风腔的进风端和所述出风腔的出风端均与所述壳架结构的内部腔体连通，所述抽风腔的出风端与所述第一换热流道的进风侧连通，所述第一换热流道的出风侧与所述出风腔的进风端连通；

其中，所述内循环风机设置于所述抽风腔内和/或所述出风腔内。

可选地，所述风道壳罩内设置有沿预设方向依次间隔布置的第一风道隔板和第二风道隔板，所述抽风腔被构造成所述第一风道隔板背离所述第二风道隔板的一面与所述风道壳罩所围设形成的风道腔，所述出风腔被构造成所述第二风道隔板背离所述第一风道隔板的一面与所述风道壳罩所围设形成的风道腔；所述空气换热结构设置于所述第一风道隔板与所述第二风道隔板之间，所述第一风道隔板上设置有与所述第一换热流道的进风侧连通的导风进口，所述第二风道隔板上设置有与所述第一换热流道的出风侧连通的导风出口。

可选地，所述壳架结构包括所述风力发电机组的塔筒壁、塔筒门、机舱壁和机舱门中的至少一者。

相比于背景技术介绍内容，上述散热结构，应用于风力发电机组，包括风道壳罩、内循环风道、外循环风道、内循环风机和外循环风机，其中，风道壳罩设置于风力发电机组的壳架结构的外侧；内循环风道及外循环风道以换热布置且互不连通的方式设置于所述风道壳罩内；内循环风机设置于内循环风道，且用于使壳架结构的内部气流循环流经内循环风道；外循环风机设置于外循环风道，且用于使壳架结构的外部气流循环流经外循环风道。该散热结构，在实际应用过程中，通过将风道壳罩安装至风力发电机组的壳架结构的外侧，由于风道壳罩内设置有呈换热布置且互不连通的内循环风道和外循环风道，并且外部气流可以通过外循环风机循环流经外循环风道，壳架结构的内部气流可以通过内循环风机循环流经内循环风道，继而壳架结构的内部气流能够与外壳结构的外部气流实现热交换，从而实现壳架结构的内部散热。因此，该散热结构能够实现对壳架结构的内部进行散热目的，同时由于内循环风道与外循环风道之间互不连通，继而外部环境中的灰尘等异物只能经过外循环风道，而无法进入内循环风道内，从而避免了异物进入壳架结构的内部而影响内部设备运行的问题。

另外，本实用新型还提供了一种风力发电机组，包括壳架结构和设置于所述壳架结构的散热结构，所述散热结构为上述任一方案所描述的散热结构。由于前述散热结构具有上述技术效果，因此具有该散热结构的风力发电机组也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的散热结构的正面透视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的散热结构的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的空气换热结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的散热结构的分体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的内循环风道的结构原理图；

图6为本实用新型实施例提供的外循环风道的结构原理图。

其中，图5和图6中的空心箭头代表的气流循环走向；

另外图1-图6中：

风道壳罩1、进风口11、出风口12、第一风道隔板13、第二风道隔板14；

内循环风道2、抽风腔21、出风腔22、第二风机支架23；

外循环风道3、导风腔31、第一风机支架32；

内循环风机4；

外循环风机5；

壳架结构6；

空气换热结构7、散热片70、第一换热流道71、第二换热流道72。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供本实用新型提供了一种散热结构及风力发电机组，以解决风力发电机组的散热结构在执行散热时存在外部环境中异物容易进入壳架结构的内部而影响内部设备运行的问题。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-图6，本实用新型提供了一种散热结构，应用于风力发电机组，其具体包括风道壳罩1、内循环风道2、外循环风道3、内循环风机4和外循环风机5，其中，风道壳罩1设置于风力发电机组的壳架结构6的外侧；内循环风道2和外循环风道3以换热布置且互不连通的方式设置于风道壳罩1内；内循环风机4设置于内循环风道2，且用于使壳架结构6的内部气流循环流经内循环风道2；外循环风机5设置于外循环风道3，且用于使壳架结构6的外部气流循环流经外循环风道3。

需要说明的是，本领域技术人员都应该能够理解，壳架结构6是风力发电机组的主要结构部件，其具体可以包括塔筒和设置于塔筒的顶部的机舱，因此风道壳罩1具体可以设置于塔筒的外侧，比如塔筒壁上或塔筒门上，也可以设置于机舱的外侧，比如机舱壁上或机舱门上，实际应用过程中，可以根据塔筒的内部设备的散热需求和机舱的内部设备的散热需求选择布置，在此不做更具体的限定。另外，风道壳罩1设置在壳架结构6上的具体方式可以但不限于紧固件固定的方式。此外，为了使得内循环风道2能够与壳架结构6的内部气流实现循环，壳架结构6对应内循环风道2的进风端和出风端应当均形成有对应的连通开口；同理，为了使得外循环风道3能够与壳架结构6的外部气流实现循环，风道壳罩1上应当对应设置有与外循环风道3的进风端连通的进风口11和与外循环风道3的出风端连通的出风口12。

该散热结构，在实际应用过程中，通过将风道壳罩1安装至风力发电机组的壳架结构6的外侧，由于风道壳罩1内设置有呈换热布置且互不连通的内循环风道2和外循环风道3，并且外部气流可以通过外循环风机5循环流经外循环风道3，壳架结构6的内部气流可以通过内循环风机4循环流经内循环风道2，继而壳架结构6的内部气流能够与外壳结构6的外部气流实现热交换，从而实现壳架结构6的内部散热。因此，该散热结构能够实现对壳架结构6的内部进行散热目的，同时由于内循环风道2与外循环风道3之间互不连通，继而外部环境中的灰尘等异物只能经过外循环风道3，而无法进入内循环风道2内，从而避免了异物进入壳架结构6的内部而影响内部设备运行的问题。

在一些具体的实施方案中，上述内循环风道2与外循环风道3具体可以通过设置于风道壳罩1内的空气换热结构7来实现换热的目的，该空气换热结构7具体可以包括呈换热布置的第一换热流道71和第二换热流道72，第一换热流道71被构造成内循环风道2的部分风道结构，第二换热流道72被构造成外循环风道3的部分风道结构。通过设计该空气换热结构7，使得内循环风道2与外循环风道3之间实现换热更加直接，换热效率较高且结构相对简单。当然可以理解的是，上述采用空气换热结构来实现内循环风道2与外循环风道3之间的换热仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以设计成其他换热结构形式，比如二者还可以通过相变换热器进行换热的方式等。另外需要说明的是，上述空气换热结构7具体可以设计成与风道壳罩1为一体式结构，也可设计成分体式固定连接的结构，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置。

进一步的实施方案中，参照图3，结合图5和图6，上述空气换热结构7具体可以包括多个依次间隔布置的散热片70，其中，多个散热片70优选但不限于平行等间隔布置，第一换热流道71具体可以配置为形成于各个散热片70内部的流道腔体，第二换热流道72具体可以配置为相邻两个散热片70之间的流道间隙，从而使得流经内循环风道2的气流在流经第一换热流道71时，能够通过散热片70与外循环风道3内流经第二换热流道72的气流发生热交换，并且散热片70的数量越多换热面积越大，有助于提升换热效率。当然可以理解的是，上述空气换热结构仅仅是本实用新型实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以设计成其他空气换热结构，比如，空气换热结构7可以设计成由换热板分隔而成的两个流道腔体的结构，同样能够实现换热，并且能够降低内循环风机4和外循环风机5的通风阻力。

更进一步的实施方案中，上述散热片70内部的流道腔体还可以被构造成微通道结构；同理，相邻两个散热片70之间的流道间隙也可以被构造成微通道结构。通过设计成上述微通道结构能够提升换热的均匀性和换热效率。

需要说明的是，上述第一换热流道71的流道方向与第二换热流道72的流道方向一般设计为呈夹角布置的方式，比如，参照图3所示，第一换热流道71的流道方向与第二换热流道72的流道方向呈垂直布置，当然也可以设计成其他夹角值的方式，实际应用过程中，可以根据实际需求选择对应的夹角布置方式。通过设计成上述夹角布置的结构形式，使得内循环风道2与外循环风道3的布置更加方便。

在另外一些具体的实施方案中，参照图4结合图6，上述风道壳罩1上设置有与壳架结构6的外部环境连通的进风口11和出风口12，该进风口11和/或出风口12具体可以被构造成过滤网罩结构，通过设计成过滤网罩结构，能够防止异物进入外循环风道3，外循环风道3具体可以包括设置于风道壳罩1内的导风腔31，外循环风机5安装于导风腔31内，导风腔31的进风端与进风口11连通，导风腔31的出风端与第二换热流道72的进气侧连通，第二换热流道72的出风侧与出风口12连通。具体工作过程为：在外循环风机5的作用下，外部气流通过进风口11进入导风腔31，然后通过第二换热流道72将气流引导至出风口12完成气流的外循环。通过设计上述导风腔31使得外部气流先进入导风腔31内然后分配至第二换热流道72内，尤其当第二换热流道72具有多条时，可以保证气流分配更加均匀和充沛，从而有助于提升换热的均匀性和稳定性。

进一步的实施方案中，上述空气换热结构7的数量具体可以为一个，也可以为两个，参照图6，本实用新型中优选设计成两个，且两个空气换热结构7分别布置于导风腔31的两侧，比如导风腔31的左右两侧。通过设计成该种结构形式，使得一个导风腔31可以同时向两个空气换热结构7的第二换热流道72供应外部气流，有助于提升换热效率和降低外循环风机5的布置数量。

在一些具体的实施方案中，导风腔31内可以设置有与进风口11呈相对布置的第一风机支架32，外循环风机5设置于第一风机支架32上，其中，上述第一风机支架32上可以安装一个外循环风机5，也可以安装多个外循环风机5，通过设计该第一风机支架32，使得外循环风机5的安装更加便捷，并且第一风机支架32具体可以与导风腔31为一体式结构，也可以是分体式固定连接结构。

在另外一些具体的实施方案中，参照图5，上述内循环风道2具体可以包括设置于风道壳罩1内的抽风腔21和出风腔22，其中抽风腔21的进风端和出风腔22的出风端均与壳架结构6的内部腔体连通，抽风腔21的出风端与第一换热流道71的进风侧连通，第一换热流道71的出风侧与出风腔22的进风端连通。通过设计上述抽风腔21和出风腔22，使得壳架结构6的内部与内循环风道2之间的衔接更加方便布置，且使得第一换热流道71被构造成内循环风道2的部分风道腔体更加简单，另外，内循环风机4具体可以选择设置于抽风腔21内，也可以选择设置于出风腔22内，又或者是抽风腔21和出风腔22内均布置内循环风机4，也即该抽风腔21和出风腔22更加方便内循环风机4的安装及布置。此外，为了更加便于内循环风机4的安装及布置，内循环风机4可以通过第二风机支架23安装至抽风腔21和/或出风腔22。

需要说明的是，图5中抽风腔21位于出风腔22上方的方式仅仅是本实用新型实施例的举例，实际应用过程中，还可以设计成抽风腔21位于出风腔22的下方的方式。

进一步的实施方案中，参照图5所示，上述风道壳罩1内具体可以设置有沿预设方向(比如自上而下)依次间隔布置的第一风道隔板13和第二风道隔板14，抽风腔21被构造成第一风道隔板13背离第二风道隔板14的一面与风道壳罩1所围设形成的风道腔，出风腔22被构造成第二风道隔板14背离第一风道隔板13的一面与风道壳罩1所围设形成的风道腔；空气换热结构7设置于第一风道隔板13与第二风道隔板14之间，第一风道隔板13上设置有与第一换热流道71的进风侧连通的导风进口，第二风道隔板14上设置有与第一换热流道71的出风侧连通的导风出口。通过设计成上述结构形式，使得在风道壳罩1内制作抽风腔21和出风腔22更加简单方便。

另外，本实用新型还提供了一种风力发电机组，包括壳架结构和设置于所述壳架结构的散热结构，所述散热结构为上述任一方案所描述的散热结构。由于前述散热结构具有上述技术效果，因此具有该散热结构的风力发电机组也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

另外，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。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种散热结构，应用于风力发电机组，其特征在于，包括：

风道壳罩(1)，设置于所述风力发电机组的壳架结构(6)的外侧；

内循环风道(2)及外循环风道(3)，以换热布置且互不连通的方式设置于所述风道壳罩(1)内；

内循环风机(4)，设置于所述内循环风道(2)，且用于使所述壳架结构(6)的内部气流循环流经所述内循环风道(2)；

外循环风机(5)，设置于所述外循环风道(3)，且用于使所述壳架结构(6)的外部气流循环流经所述外循环风道(3)。

2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述内循环风道(2)与所述外循环风道(3)通过设置于所述风道壳罩(1)内的空气换热结构(7)实现换热，所述空气换热结构(7)包括呈换热布置的第一换热流道(71)和第二换热流道(72)，所述第一换热流道(71)被构造成所述内循环风道(2)的部分风道结构，所述第二换热流道(72)被构造成所述外循环风道(3)的部分风道结构。

3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述空气换热结构(7)包括多个依次间隔布置的散热片(70)，所述第一换热流道(71)配置为形成于各个所述散热片(70)内部的流道腔体，所述第二换热流道(72)配置为相邻两个所述散热片(70)之间的流道间隙。

4.如权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述散热片(70)内部的流道腔体和/或相邻两个所述散热片(70)之间的流道间隙被构造成微通道结构。

5.如权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述第一换热流道(71)的流道方向与所述第二换热流道(72)的流道方向呈夹角布置。

6.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述风道壳罩(1)上设置有与所述壳架结构(6)的外部环境连通的进风口(11)和出风口(12)，所述外循环风道(3)包括设置于所述风道壳罩(1)内的导风腔(31)，所述外循环风机(5)安装于所述导风腔(31)内，所述导风腔(31)的进风端与所述进风口(11)连通，所述导风腔(31)的出风端与所述第二换热流道(72)的进气侧连通，所述第二换热流道(72)的出风侧与所述出风口(12)连通。

7.如权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述导风腔(31)内设置有与所述进风口(11)呈相对布置的第一风机支架(32)，所述外循环风机(5)设置于所述第一风机支架(32)上；

和/或，所述进风口(11)和/或所述出风口(12)被构造成过滤网罩结构。

8.如权利要求2-7中任一项所述的散热结构，其特征在于，所述内循环风道(2)包括设置于风道壳罩(1)内的抽风腔(21)和出风腔(22)，所述抽风腔(21)的进风端和所述出风腔(22)的出风端均与所述壳架结构(6)的内部腔体连通，所述抽风腔(21)的出风端与所述第一换热流道(71)的进风侧连通，所述第一换热流道(71)的出风侧与所述出风腔(22)的进风端连通；

其中，所述内循环风机(4)设置于所述抽风腔(21)内和/或所述出风腔(22)内。

9.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述风道壳罩(1)内设置有沿预设方向依次间隔布置的第一风道隔板(13)和第二风道隔板(14)，所述抽风腔(21)被构造成所述第一风道隔板(13)背离所述第二风道隔板(14)的一面与所述风道壳罩(1)所围设形成的风道腔，所述出风腔(22)被构造成所述第二风道隔板(14)背离所述第一风道隔板(13)的一面与所述风道壳罩(1)所围设形成的风道腔；所述空气换热结构(7)设置于所述第一风道隔板(13)与所述第二风道隔板(14)之间，所述第一风道隔板(13)上设置有与所述第一换热流道(71)的进风侧连通的导风进口，所述第二风道隔板(14)上设置有与所述第一换热流道(71)的出风侧连通的导风出口。

10.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述壳架结构(6)包括所述风力发电机组的塔筒壁、塔筒门、机舱壁和机舱门中的至少一者。

11.一种风力发电机组，包括壳架结构和设置于所述壳架结构的散热结构，其特征在于，所述散热结构为如权利要求1-10中任一项所述散热结构。