专利名称：用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发电机组散热装置技术领域，具体涉及用于风力发电机散热的双芯体风冷装置。
背景技术：
风电作为一种干净的能源而受到重视。在我国大力发展风电，不仅是能源开发的需要，也是环境保护的需要。风力发电机对环境的正面影响是不言而喻的。它不仅可以保护我们人类赖以尘存的大气减少污染，也可以保护我们的土地免受过度开发的灾难。这可以使我们人类与自然界友好相处，在地球上真正实现可持续发展的目标。如今世界风力发电技术发展趋势主要反映在从小容量向大容量发展；定桨矩向变桨矩、变速恒频发展；陆上风电向海上风电发展；结构设计向紧凑、柔性、轻盈化发展等方面。在单机容量增大的同时，风力发电机的散热量也相应增大，为了确保发电机组的正常有效运行，必须设置与风力发电机容量相匹配的冷却系统，及时将系统产生的热量带走。对于性能良好的直驱式永磁风力发电机来说，工作中的发电机就是一台不断生热的热源，电机运行过程中生成的铜耗、铁耗和机械损耗是电机生热的根本原因。风力发电机一般安装在距离地面六七十米的机舱内，万一电机的哪个个部件出现因散热不畅导致的故障，其维护和保养是非常不方便的，而且有些风力发电机是位于近海，这更加要求电机的通风可靠性要高。其次，永磁风力发电机中虽然永磁材料不是发热部件，但是其对温度却异常敏感。过高的温度会造成永磁材料磁性能的降低，甚至不可逆去磁。由此可见，开发用于风力发电机散热的强效风冷装置对提高电机的运行稳定性而言非常重要。
实用新型内容针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于风力发电机散热的散热量大、散热效率高、承压能力大、传热系数高、使用寿命长和可作为模块化组合使用的双芯体风冷装置。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，包括组合换热芯体、配合设置在组合换热芯体左右两边与其固定连接的内循环风道进口、内循环风道出口、内循环风机，配合设置在组合换热芯体上方的外循环风道出口及外循环风机，其特征在于所述的组合换热芯体由两个或两个以上构成，所述的内循环风道出口、外循环风道出口为一体式或分体式结构，所述的组合换热芯体、内循环风道进口、内循环风道出口和内循环风机形成内循环换热系统，所述的组合换热芯体上端通过外循环风道出口与外循环风机连接，所述的组合换热芯体、外循环风道出口与外循环风机形成外循环系统。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的组合换热芯体由两个或两个以上通过水平串联式连接或上下并联式连接，每个换热芯体的板面设有强化换热波纹。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的所述的组合换热芯体外部配合设置用于固定换热芯体和连接风道的芯体密封加强框。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风机和外循环风机均为离心风机。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风道进口为侧壁带圆滑折角结构的静压箱，风道进口前端配合设置两个风管接口。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风道出口，为一个四面侧壁为带圆滑折角的斜坡形静压箱形成内循环出风风道，其左右两边分别通过法兰与内循环风机和组合换热芯体连接。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的外循环风道出口为矩形截面的静压箱，其上下口分别通过法兰与外循环风机和组合换热芯体连接。通过采用上述技术，与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1)本实用新型的换热芯体的板面有强化换热波纹，使流体在通道中形成了强烈的湍动，使热边界层不断被破坏，从而有效地降低了热阻，提高了传热效率；2)组合换热芯体可以自由组合，进行上下并联连接或左右串联连接，如果外循环风道并联的话那么换热量就比单芯体高一倍，散热量大；3)本实用新型的对于不同的机舱内部环境及散热需求可以选择不同的双芯体风冷装置的组合方式，并选择不同的进出风口位置，也可以根据机舱内部环境使内循环或外循环风转向90° -180°，适应性好。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型图1的分解结构示意图；图3为本实用新型第二实施例的整体结构示意图；图4为本实用新型图3的分解结构示意图；图5为本实用新型第三实施例的整体结构示意图；图6为本实用新型图5的分解结构示意图；图7为本实用新型第四实施例的整体结构示意图；图8为本实用新型图7的分解结构示意图；图9为本实用新型第五实施例的整体结构示意图；图10为本实用新型图9的分解结构示意图；图11为本实用新型第六实施例的整体结构示意图；图12为本实用新型图11的分解结构示意图；图13为本实用新型第七实施例的整体结构示意图；图14为本实用新型图13的分解结构示意图。图中1-组合换热芯体，2-内循环风机，3-外循环风机，4-内循环风道进口，5-内循环风道出口，6-外循环风道出口，7-风管接口，8-芯体间连接风道，8-1-内循环芯体间连接风道，8-2-外循环芯体间连接风道，9-出风导流风道，10-出风排风风道。
具体实施方式
[0031]下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述的实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例1 如图1-14所示，本实用新型提供一种用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，包括组合换热芯体1，内循环风机2，外循环风机3，内循环风道进口 4，内循环风道出口 5，外循环风道出口 6，所述的组合换热芯体1左端与内循环风道进口 4通过法兰固定连接，右端与内循环风道出口 5通过法兰固定连接，所述的组合换热芯体1、内循环风道进口 4、内循环风道出口 5和内循环风机2形成内循环换热系统，所述的组合换热芯体1上端通过外循环风道出口 6与外循环风机3连接，所述的组合换热芯体1、外循环风道出口 6与外循环风机3形成外循环系统，所述的组合换热芯体1的换热芯体，优选金属箔交错叠加构成。所述金属箔的材料优选铝材，压制成带有强化换热特性及具有一定强度的表面，并且其表面涂有亲水层和防腐环氧涂层，相邻两张金属箔的一组对边在经过多层压扣密封后就形成了换热通道，多个换热单元交错叠加就形成了交错的不会互串的换热通道，组合换热芯体1外部配合设置用于固定换热芯体和连接风道的芯体密封加强框。在两个换热芯体进行组合的时候，可以通过芯体密封加强框来固定两个芯体的相对位置，并使两个芯体的风口完全相对。密封加强框上面留有用于连接的螺栓孔，当两个芯体组合好之后，通过螺栓和密封条来固定两个芯体的相对位置，并保持风道的密封式连接。所述的内循环风道进口 4为侧壁带圆滑折角结构的静压箱，风道进口前端配合设置两个风管接口 7，该静压箱与组合换热芯体1连接的一端其开口正好对接两个换热芯体的进风口，形成两个换热芯体共用一个内循环风道进口 4的结构。所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的外循环风道出口 6为一个矩形截面的静压箱，其上下口分别通过法兰与外循环风机3 和组合换热芯体1连接。如图1和图2所示，组合换热芯体1为由两个相同的换热芯体组合上下并联而成， 内循环风道出口 5为分体式结构，有两个风道出口，连有两个内循环风机2，为内循环并联外循环串联双芯体双吸风结构形式。所述的内循环风道出口 5，为四面侧壁为带圆滑折角的斜坡形静压箱并列排布形成内循环出风风道并联形式，其左右两边分别通过法兰与内循环风机2和组合换热芯体1连接。所述用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的运行机理为，外循环从机舱外吸入的冷空气和内循环从机舱或风机发电机内抽进来的热空气进行换热。组合换热芯体1对于内循环为并联结构，对于外循环为串联结构。内循环具体为内循环风机2从风力发电机的机舱内部抽吸机舱内部的热空气，热空气通过风管和内循环风道进口 4分两路进入组合换热芯体1，被组合换热芯体1的低温外循环风冷却为低温内循环风，如图1和图2所示，低温内循环风在内循环并联外循环串联双芯体双吸风结构形式中， 低温内循环风分两路进入并联的内循环风道出口5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部。如图3-4所示，内循环风道出口 5为一体式结构，连有一个功率较大的内循环风机 2，为内循环并联外循环串联双芯体单吸风结构形式。所述的内循环风道出口 5，在内循环并联外循环串联双芯体单吸风结构形式中，为一个前端开口较大的正好匹配两个换热芯体进风口的四面侧壁为带圆滑折角的斜坡形静压箱。其左右两边分别通过法兰与内循环风机 2和组合换热芯体1连接。在内循环并联外循环串联双芯体单吸风结构形式中，低温内循环风合并成一路经过内循环风道出口 5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部。降温后的内循环风继续开始新一轮的冷却风机内部发电机及其他散热部件的循环。外循环具体为外循环风机3从风力发电机的机舱底部抽吸外界的冷空气，依次通过组合换热芯体1的两个换热芯体，并经过外循环风道出口 6和外循环风机3将升温后的空气从机舱侧壁或后壁排出风力发电机的机舱外部。外循环风不断的从风力发电机的机舱外部抽取新的冷风，换热后又排出风力发电机的机舱，如此向外界空气进行着持续的散热。如图5-6所示，本实用新型提供一种用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，外循环风道出口 6为两个并联，为内循环串联外循环并联双芯体双排风结构形式，在内循环串联外循环并联双芯体双排风结构形式中，为两个矩形截面的静压箱，其上下口分别通过法兰与两个外循环风机3和组合换热芯体1连接。如图7-8所示，外循环风道出口 6为一个，为内循环串联外循环并联双芯体单排风结构形式，所述的内循环风机2和外循环风机3 均为离心风机，在内循环串联外循环并联双芯体单排风结构形式中，为一个较大的矩形截面的静压箱，其截面正好为两个并列的双芯体的进风口的总面积，其上下口分别通过法兰与一个较大的外循环风机3和组合换热芯体1连接。所述用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的运行机理为，外循环从机舱外吸入的冷空气和内循环从机舱或风机发电机内抽进来的热空气进行换热。组合换热芯体1对于内循环为串联结构，对于外循环为并联结构。内循环具体为内循环风机2从风力发电机的机舱内部抽吸机舱内部的热空气，热空气通过风管和内循环风道进口 4依次通过组合换热芯体1的两个换热芯体，被组合换热芯体1的低温外循环风冷却为低温内循环风，经过内循环风道出口 5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部，降温后的内循环风继续开始新一轮的冷却风机内部发电机及其他散热部件的循环。外循环具体为外循环风机3从风力发电机的机舱底部抽吸外界的冷空气，如图5-6所示，低温外循环风分两路进入组合换热芯体1带走其热量成为热风，在内循环串联外循环并联双芯体双排风结构形式中，热风分两路进入并联的外循环风道出口 6和外循环风机3排出风力发电机的机舱外部。如图7-8所示，低温外循环风分两路从机舱底部进入组合换热芯体1带走其热量成为热风，在内循环串联外循环并联双芯体单排风结构形式中，热风分合并成一路进入一个较大的外循环风道出口 6和外循环风机3从机舱侧壁或后壁排出风力发电机的机舱外部。外循环风不断的从风力发电机的机舱外部抽取新的冷风，换热后又排出风力发电机的机舱，如此向外界空气进行着持续的散热。如图9-10所示，本实用新型提供一种用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，两个换热芯体通过芯体间连接风道8形成对于内循环来说串联的组合换热芯体1，由两个相同的换热芯体组合而成，摆放方式为上下对齐叠放，从而构成了内循环串联外循环串联双芯体单吸风结构。所述用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的运行机理为，外循环从机舱外吸入的冷空气和内循环从机舱或风机发电机内抽进来的热空气进行换热。组合换热芯体1对于内循环为串联结构，对于外循环也为串联结构。内循环具体为内循环风机2从风力发电机的机舱内部抽吸机舱内部的热空气，热空气通过风管和内循环风道进口 4依次通过组合换热芯体1的上部芯体，芯体间连接通道，组合换热芯体1的下部芯体。风向发生了 180°的转角。被组合换热芯体1的低温外循环风冷却为低温内循环风，低温内循环风经过内循环风道出口 5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部。降温后的内循环风继续开始新一轮的冷却风机内部发电机及其他散热部件的循环。外循环具体为外循环风机3从风力发电机的机舱底部抽吸外界的冷空气，依次通过组合换热芯体1 的两个换热芯体，并经过外循环风道出口 6和外循环风机3将升温后的空气从机舱侧壁或后壁排出风力发电机的机舱外部。外循环风不断的从风力发电机的机舱外部抽取新的冷风，换热后又排出风力发电机的机舱，如此向外界空气进行着持续的散热。如图11-12所示，本实用新型提供一种用于风力发电机散热的双芯体风冷装置， 两个换热芯体通过芯体间连接风道8形成对于内循环来说串联而对于外循环来说并联的组合换热芯体1，从而构成了内循环串联外循环并联直角双芯体双排风结构形式。所述用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的运行机理为，外循环从机舱外吸入的冷空气和内循环从机舱或风机发电机内抽进来的热空气进行换热。组合换热芯体1对于内循环为串联结构，对于外循环为并联结构。内循环具体为内循环风机2从风力发电机的机舱内部抽吸机舱内部的热空气，热空气通过风管和内循环风道进口 4依次通过组合换热芯体1的前部芯体，芯体间连接通道，组合换热芯体1的后部芯体。风向发生了 90°的转角。被组合换热芯体1的低温外循环风冷却为低温内循环风，低温内循环风经过内循环风道出口 5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部。降温后的内循环风继续开始新一轮的冷却风机内部发电机及其他散热部件的循环。外循环具体为外循环风机3从风力发电机的机舱底部抽吸外界的冷空气，并列的通过组合换热芯体1的两个换热芯体，并经过两个外循环风道出口 6和两个外循环风机3将升温后的空气从机舱侧壁或后壁排出风力发电机的机舱外部。外循环风不断的从风力发电机的机舱外部抽取新的冷风，换热后又排出风力发电机的机舱，如此向外界空气进行着持续的散热。如图13-14所示，本实用新型提供一种用于风力发电机散热的双芯体风冷装置， 两个换热芯体通过两个芯体间连接风道8形成对于内循环和外循环来说都是串联的组合换热芯体1，从而构成了内循环串联外循环串联直角双芯体单排风结构形式。所述用于风力发电机散热的双芯体风冷装置的运行机理为，外循环从机舱外吸入的冷空气和内循环从机舱内或风机发电机内抽进来的热空气进行换热。组合换热芯体1对于内循环和外循环均为串联结构，内循环具体为内循环风机2从风力发电机的机舱内部抽吸机舱内部的热空气， 热空气通过风管和内循环风道进口 4依次通过组合换热芯体1的前部芯体，内循环芯体间连接通道，组合换热芯体1的后部芯体，风向发生了 90°的转角，被组合换热芯体1的低温外循环风冷却为低温内循环风，低温内循环风经过内循环风道出口 5和内循环风机2将降温后的内循环空气排入风力发电机的机舱内部。降温后的内循环风继续开始新一轮的冷却风机内部发电机及其他散热部件的循环。外循环具体为外循环风机3从风力发电机的机舱后部抽吸外界的冷空气，依次通过组合换热芯体1的后部芯体，外循环芯体间连接通道，组合换热芯体1的前部芯体，并经过外循环风道出口 6和外循环风机3将升温后的空气从风力发电机的机舱侧部排出。外循环风不断的从风力发电机的机舱外部抽取新的冷风，换热后又排出风力发电机的机舱，如此向外界空气进行着持续的散热。
权利要求1.用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，包括组合换热芯体(1)、配合设置在组合换热芯体(1)左右两边与其固定连接的内循环风道进口 G)、内循环风道出口(5)、内循环风机O)，配合设置在组合换热芯体(1)上方的外循环风道出口(6)及外循环风机(3)，其特征在于所述的组合换热芯体(1)由两个或两个以上构成，所述的内循环风道出口(5)、外循环风道出口(6)为一体式或分体式结构。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的组合换热芯体(1)由两个或两个以上通过水平串联式连接或上下并联式连接，每个换热芯体的板面设有强化换热波纹。
3.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的所述的组合换热芯体(1)外部配合设置用于固定换热芯体和连接风道的芯体密封加强框。
4.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风机( 和外循环风机C3)均为离心风机。
5.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风道进口(4)为侧壁带圆滑折角结构的静压箱，风道进口前端配合设置两个风管接口⑵。
6.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的内循环风道出口(5)，为一个四面侧壁为带圆滑折角的斜坡形静压箱形成内循环出风风道， 其左右两边分别通过法兰与内循环风机( 和组合换热芯体(1)连接。
7.根据权利要求1所述的用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，其特征在于所述的外循环风道出口(6)为矩形截面的静压箱，其上下口分别通过法兰与外循环风机C3)和组合换热芯体(1)连接。
专利摘要用于风力发电机散热的双芯体风冷装置，属于发电机组散热装置技术领域。它包括组合换热芯体，芯体间连接风道，内循环风机，外循环风机，内循环风道进口，内循环风道出口，外循环风道出口。组合换热芯体左端与内循环风道进口通过法兰固定连接，右端与内循环风道出口通过法兰固定连接。组合芯体的两个换热芯体，摆放方式可以为上下对齐叠放，也可以为水平并列对齐摆放，或者以换热芯体水平对角线对齐方式摆放。通过采用上述技术，本实用新型具有散热量大、散热效率高、承压能力大、传热系数高、使用寿命长和可作为模块化组合使用的特点。
文档编号H02K9/04GK202103536SQ20112017924
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者周小明, 崔宏涛, 李元阳, 李明锁, 熊建国 申请人:天通浙江精电科技有限公司