CN107575350B - 一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机 - Google Patents
一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，包括机舱和降温机构，降温机构包括水冷机构和气冷机构，水冷机构包括蓄水箱、水斗、排灰管、第一水管、水泵、第二水管、第三水管和第四水管，气冷机构包括平板、导气盒、第一气管、第二气管和两个支杆，蓄水箱内设有蓄水机构，和过滤机构，该基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机通过蓄水机构在蓄水箱中收集水溶液，并利用过滤机构隔离雨水中的泥沙后，通过降温机构实现降温，利用水冷机构带走机舱表面的温度，并通过水冷机构往机舱内壁输送冷空气，排除热空气，进一步加强了降温效果，使元器件处于合适的环境温度，进而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，叶片在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
现有的风力发电机在运行时，由于机舱内部处于一个相对密闭的空间，机舱内的元器件长期处于工作状态，所产生的热量堆积无法散开，导致机舱内的温度逐渐升高，在高温环境下，容易加速元器件的老化，造成安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，包括底座、塔架、平台、机舱、轮毂、降温机构和若干叶片，所述塔架的底端固定在底座上，所述平台固定在塔架的顶端，所述机舱固定在平台的上方，所述叶片周向均匀分布在轮毂的外周且通过轮毂与机舱传动连接，所述降温机构设置在平台上；
所述降温机构包括水冷机构和气冷机构，所述水冷机构包括蓄水箱、水斗、排灰管、第一水管、水泵、第二水管、第三水管和第四水管，所述蓄水箱固定在平台的上方，所述水斗固定在蓄水箱的上方，所述第一水管设置在蓄水箱的一侧且远离机舱，所述水泵固定在蓄水箱的另一侧，所述第一水管和水泵均与蓄水箱连通，所述排灰管固定在蓄水箱的下方且与蓄水箱连通，所述排灰管内设有排灰阀门，所述第三水管设置在平台内，所述水泵通过第二水管与第三水管的一端连通，所述第三水管的另一端与第四水管的一端连通，所述第四水管的另一端与第一水管连通，所述第四水管缠绕在机舱的外壁上，所述第四水管沿机舱的轴线方向螺旋分布；
所述气冷机构包括平板、导气盒、第一气管、第二气管和两个支杆，所述支杆的底端固定在机舱上，所述平板架设在两个支杆上，所述导气盒固定在平板的上方，所述导气盒的一侧通过第一气管与蓄水箱连通，所述导气盒的另一侧通过第二气管与机舱连通；
所述机舱靠近蓄水箱的一侧设有排气管，所述排气管内设有排气阀门。
作为优选，为了实现往机舱内输送冷空气到达降温效果，所述导气盒内设有第一电机、第一驱动轴、入气管、出气管和若干扇叶，所述第一电机固定在导气盒一侧的内壁上且与第一驱动轴传动连接，所述扇叶均匀分布在第一驱动轴的两侧，所述入气管设置在导气盒一侧的内壁上且与第一气管连通，所述出气管设置在导气盒另一侧的内壁上且与第二气管连通。
作为优选，为了固定第一驱动轴的位置，保证气流稳定，所述导气盒内还设有固定管，所述固定管固定在导气盒一侧的内壁上且远离第一电机，所述固定管套设在第一驱动轴上。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。
作为优选，为了通过雨水收集水源，所述蓄水箱内设有蓄水机构，所述蓄水机构包括横杆、第三电机、驱动轮、支板、驱动杆、堵塞块和两个竖杆，所述竖杆的顶端固定在蓄水箱内的顶部，所述横杆的两端分别与两个竖杆的底端固定连接，所述第三电机固定在横杆上且与驱动轮传动连接，所述支板设置在驱动轮的上方，所述驱动杆的底端固定在支板的上方，所述堵塞块固定在驱动杆的顶端。
作为优选，为了固定驱动杆的移动轨迹，所述支板的两侧设有滑环，所述滑环与竖杆一一对应，所述滑环套设在竖杆上且与支板固定连接。
作为优选，为了便于在收集水源同时防止蓄水箱内的水溶液蒸发，所述堵塞块的形状为圆锥形。
作为优选，为了便于对通入机舱内的空气进行降温同时便于抽取水溶液，所述蓄水箱内还设有第三气管和第五水管，所述第五水管与水泵连通，所述第三气管的一端与进气管连通，所述第三气管的另一端与第一气管连通。
作为优选，为了对雨水中的泥沙进行过滤，防止泥沙进入各管道引起堵塞，所述蓄水箱内还设有过滤机构，所述过滤机构包括第二电机、第一连杆、第二连杆和PP棉滤网，所述第二电机固定在蓄水箱一侧的内壁上且与第一连杆连通，所述第一连杆通过第二连杆与PP棉滤网铰接，所述PP棉滤网与蓄水箱的内壁铰接。
作为优选，为了便于排除蓄水箱内的泥沙，所述蓄水箱底部的竖向截面的形状为V形且V形截面的开口向上。
该风力发电机运行时，为了保证机舱内的元器件处于合适的环境温度，通过降温机构实现对机舱进行降温。在降温机构内，通过水冷机构对机舱的外周进行降温，通过气冷机构对机舱的内部输入冷空气进行降温，双管齐下，从而保证了设备在合适的环境温度下运行。水冷机构中，水源取自于蓄水箱中的水溶液，在下雨天，蓄水箱内的蓄水机构运行，第三电机带动驱动轮转动，驱动支板上升，使堵塞块上升，雨水从水斗进入蓄水箱中，在天晴后，第三电机继续带动驱动轮转动，使堵塞块下降，堵住蓄水箱的开口，防止水蒸发。而后雨水中的泥沙沉淀，使泥沙降至蓄水箱的底部，蓄水箱内的过滤机构运行，由第二电机带动第一连杆转动，通过第二连杆使PP棉滤网调节至水平角度，之后水冷机构和气冷机构同时运行，对机舱进行降温；
水冷机构中，由水泵通过第五水管抽取蓄水箱中的水溶液，并通过第二水管和第三水管输送至第三水管，第三水管缠绕在机舱的外壁上，水流动时带走机舱外壳的热量，降低机舱的温度，并通过第一水管回流到蓄水箱内，实现循环利用；而在气冷机构中，导气盒内的第一电机带动第一驱动轴运行，使扇叶转动产生气流，从而使外部空气从进气管进入，紧固蓄水箱内的第三气管，第三气管位于蓄水箱内的水溶液中，从而使空气得到冷却后，通过第一气管，再由导气盒和第二气管进入机舱内部，排除热空气，热空气从排气管排出，从而降低了机舱内部的温度，进一步加强了降温效果。
本发明的有益效果是，该基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机通过蓄水机构在蓄水箱中收集水溶液，并利用过滤机构隔离雨水中的泥沙后，通过降温机构实现降温，利用水冷机构带走机舱表面的温度，并通过水冷机构往机舱内壁输送冷空气，排除热空气，进一步加强了降温效果，使元器件处于合适的环境温度，进而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机的降温机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机的导气盒的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机的蓄水箱的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机的蓄水机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.塔架，3.平台，4.机舱，5.轮毂，6.叶片，7.降温机构，8.蓄水箱，9.水斗，10.进气管，11.第一水管，12.排灰管，13.排灰阀门，14.水泵，15.第二水管，16.第三水管，17.第四水管，18.第一气管，19.支杆，20.平板，21.导气盒，22.第二气管，23.排气管，24.排气阀门，25.第一电机，26.第一驱动轴，27.扇叶，28.固定管，29.入气管，30.出气管，31.蓄水机构，32.第三气管，33.第五水管，34.第二电机，35.第一连杆，36.第二连杆，37.PP棉滤网，38.竖杆，39.横杆，40.第三电机，41.驱动轮，42.支板，43.滑环，44.驱动杆，45.堵塞块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，包括底座1、塔架2、平台3、机舱4、轮毂5、降温机构7和若干叶片6，所述塔架2的底端固定在底座1上，所述平台3固定在塔架2的顶端，所述机舱4固定在平台3的上方，所述叶片6周向均匀分布在轮毂5的外周且通过轮毂5与机舱4传动连接，所述降温机构7设置在平台3上；
所述降温机构7包括水冷机构和气冷机构，所述水冷机构包括蓄水箱8、水斗9、排灰管12、第一水管11、水泵14、第二水管15、第三水管16和第四水管17，所述蓄水箱8固定在平台3的上方，所述水斗9固定在蓄水箱8的上方，所述第一水管11设置在蓄水箱8的一侧且远离机舱4，所述水泵14固定在蓄水箱8的另一侧，所述第一水管11和水泵14均与蓄水箱8连通，所述排灰管12固定在蓄水箱8的下方且与蓄水箱8连通，所述排灰管12内设有排灰阀门13，所述第三水管16设置在平台3内，所述水泵14通过第二水管15与第三水管16的一端连通，所述第三水管16的另一端与第四水管17的一端连通，所述第四水管17的另一端与第一水管11连通，所述第四水管17缠绕在机舱4的外壁上，所述第四水管17沿机舱4的轴线方向螺旋分布；
所述气冷机构包括平板20、导气盒21、第一气管18、第二气管22和两个支杆19，所述支杆19的底端固定在机舱4上，所述平板20架设在两个支杆19上，所述导气盒21固定在平板20的上方，所述导气盒21的一侧通过第一气管18与蓄水箱8连通，所述导气盒21的另一侧通过第二气管22与机舱4连通；
所述机舱4靠近蓄水箱8的一侧设有排气管23，所述排气管23内设有排气阀门24。
作为优选，为了实现往机舱4内输送冷空气到达降温效果，所述导气盒21内设有第一电机25、第一驱动轴26、入气管29、出气管30和若干扇叶27，所述第一电机25固定在导气盒21一侧的内壁上且与第一驱动轴26传动连接，所述扇叶27均匀分布在第一驱动轴26的两侧，所述入气管29设置在导气盒21一侧的内壁上且与第一气管18连通，所述出气管30设置在导气盒21另一侧的内壁上且与第二气管22连通。
作为优选，为了固定第一驱动轴26的位置，保证气流稳定，所述导气盒21内还设有固定管28，所述固定管28固定在导气盒21一侧的内壁上且远离第一电机25，所述固定管28套设在第一驱动轴26上。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机25的驱动力，所述第一电机25为直流伺服电机。
作为优选，为了通过雨水收集水源，所述蓄水箱8内设有蓄水机构31，所述蓄水机构31包括横杆39、第三电机40、驱动轮41、支板42、驱动杆44、堵塞块45和两个竖杆38，所述竖杆38的顶端固定在蓄水箱8内的顶部，所述横杆39的两端分别与两个竖杆38的底端固定连接，所述第三电机40固定在横杆39上且与驱动轮41传动连接，所述支板42设置在驱动轮41的上方，所述驱动杆44的底端固定在支板42的上方，所述堵塞块45固定在驱动杆44的顶端。
作为优选，为了固定驱动杆44的移动轨迹，所述支板42的两侧设有滑环43，所述滑环43与竖杆38一一对应，所述滑环43套设在竖杆38上且与支板42固定连接。
作为优选，为了便于在收集水源同时防止蓄水箱8内的水溶液蒸发，所述堵塞块45的形状为圆锥形。
作为优选，为了便于对通入机舱4内的空气进行降温同时便于抽取水溶液，所述蓄水箱8内还设有第三气管32和第五水管33，所述第五水管33与水泵14连通，所述第三气管32的一端与进气管10连通，所述第三气管32的另一端与第一气管18连通。
作为优选，为了对雨水中的泥沙进行过滤，防止泥沙进入各管道引起堵塞，所述蓄水箱8内还设有过滤机构，所述过滤机构包括第二电机34、第一连杆35、第二连杆36和PP棉滤网37，所述第二电机34固定在蓄水箱8一侧的内壁上且与第一连杆35连通，所述第一连杆35通过第二连杆36与PP棉滤网37铰接，所述PP棉滤网37与蓄水箱8的内壁铰接。
作为优选，为了便于排除蓄水箱8内的泥沙，所述蓄水箱8底部的竖向截面的形状为V形且V形截面的开口向上。
该风力发电机运行时，为了保证机舱4内的元器件处于合适的环境温度，通过降温机构7实现对机舱4进行降温。在降温机构7内，通过水冷机构对机舱4的外周进行降温，通过气冷机构对机舱4的内部输入冷空气进行降温，双管齐下，从而保证了设备在合适的环境温度下运行。水冷机构中，水源取自于蓄水箱8中的水溶液，在下雨天，蓄水箱8内的蓄水机构31运行，第三电机40带动驱动轮41转动，驱动支板42上升，使堵塞块45上升，雨水从水斗9进入蓄水箱8中，在天晴后，第三电机40继续带动驱动轮41转动，使堵塞块45下降，堵住蓄水箱8的开口，防止水蒸发。而后带雨水中的泥沙沉淀，使泥沙降至蓄水箱8的底部，蓄水箱8内的过滤机构运行，由第二电机34带动第一连杆35转动，通过第二连杆36使PP棉滤网37调节至水平角度，之后水冷机构和气冷机构同时运行，对机舱4进行降温；
水冷机构中，由水泵14通过第五水管33抽取蓄水箱8中的水溶液，并通过第二水管15和第三水管16输送至第三水管17，第三水管17缠绕在机舱4的外壁上，水流动时带走机舱4外壳的热量，降低机舱4的温度，并通过第一水管11回流到蓄水箱8内，实现循环利用；而在气冷机构中，导气盒21内的第一电机25带动第一驱动轴26运行，使扇叶27转动产生气流，从而使外部空气从进气管10进入，紧固蓄水箱8内的第三气管32，第三气管32位于蓄水箱8内的水溶液中，从而使空气得到冷却后，通过第一气管18，再由导气盒21和第二气管22进入机舱4内部，排除热空气，热空气从排气管23排出，从而降低了机舱4内部的温度，进一步加强了降温效果。
与现有技术相比，该基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机通过蓄水机构31在蓄水箱8中收集水溶液，并利用过滤机构隔离雨水中的泥沙后，通过降温机构7实现降温，利用水冷机构带走机舱4表面的温度，并通过水冷机构往机舱内壁输送冷空气，排除热空气，进一步加强了降温效果，使元器件处于合适的环境温度，进而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，包括底座(1)、塔架(2)、平台(3)、机舱(4)、轮毂(5)、降温机构(7)和若干叶片(6)，所述塔架(2)的底端固定在底座(1)上，所述平台(3)固定在塔架(2)的顶端，所述机舱(4)固定在平台(3)的上方，所述叶片(6)周向均匀分布在轮毂(5)的外周且通过轮毂(5)与机舱(4)传动连接，所述降温机构(7)设置在平台(3)上；
所述降温机构(7)包括水冷机构和气冷机构，所述水冷机构包括蓄水箱(8)、水斗(9)、排灰管(12)、第一水管(11)、水泵(14)、第二水管(15)、第三水管(16)和第四水管(17)，所述蓄水箱(8)固定在平台(3)的上方，所述水斗(9)固定在蓄水箱(8)的上方，所述第一水管(11)设置在蓄水箱(8)的一侧且远离机舱(4)，所述水泵(14)固定在蓄水箱(8)的另一侧，所述第一水管(11)和水泵(14)均与蓄水箱(8)连通，所述排灰管(12)固定在蓄水箱(8)的下方且与蓄水箱(8)连通，所述排灰管(12)内设有排灰阀门(13)，所述第三水管(16)设置在平台(3)内，所述水泵(14)通过第二水管(15)与第三水管(16)的一端连通，所述第三水管(16)的另一端与第四水管(17)的一端连通，所述第四水管(17)的另一端与第一水管(11)连通，所述第四水管(17)缠绕在机舱(4)的外壁上，所述第四水管(17)沿机舱(4)的轴线方向螺旋分布；
所述气冷机构包括平板(20)、导气盒(21)、第一气管(18)、第二气管(22)和两个支杆(19)，所述支杆(19)的底端固定在机舱(4)上，所述平板(20)架设在两个支杆(19)上，所述导气盒(21)固定在平板(20)的上方，所述导气盒(21)的一侧通过第一气管(18)与蓄水箱(8)连通，所述导气盒(21)的另一侧通过第二气管(22)与机舱(4)连通；
所述机舱(4)靠近蓄水箱(8)的一侧设有排气管(23)，所述排气管(23)内设有排气阀门(24)。
2.如权利要求1所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述导气盒(21)内设有第一电机(25)、第一驱动轴(26)、入气管(29)、出气管(30)和若干扇叶(27)，所述第一电机(25)固定在导气盒(21)一侧的内壁上且与第一驱动轴(26)传动连接，所述扇叶(27)均匀分布在第一驱动轴(26)的两侧，所述入气管(29)设置在导气盒(21)一侧的内壁上且与第一气管(18)连通，所述出气管(30)设置在导气盒(21)另一侧的内壁上且与第二气管(22)连通。
3.如权利要求2所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述导气盒(21)内还设有固定管(28)，所述固定管(28)固定在导气盒(21)一侧的内壁上且远离第一电机(25)，所述固定管(28)套设在第一驱动轴(26)上。
4.如权利要求2所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述第一电机(25)为直流伺服电机。
5.如权利要求1所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述蓄水箱(8)内设有蓄水机构(31)，所述蓄水机构(31)包括横杆(39)、第三电机(40)、驱动轮(41)、支板(42)、驱动杆(44)、堵塞块(45)和两个竖杆(38)，所述竖杆(38)的顶端固定在蓄水箱(8)内的顶部，所述横杆(39)的两端分别与两个竖杆(38)的底端固定连接，所述第三电机(40)固定在横杆(39)上且与驱动轮(41)传动连接，所述支板(42)设置在驱动轮(41)的上方，所述驱动杆(44)的底端固定在支板(42)的上方，所述堵塞块(45)固定在驱动杆(44)的顶端。
6.如权利要求5所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述支板(42)的两侧设有滑环(43)，所述滑环(43)与竖杆(38)一一对应，所述滑环(43)套设在竖杆(38)上且与支板(42)固定连接。
7.如权利要求5所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述堵塞块(45)的形状为圆锥形。
8.如权利要求1所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述蓄水箱(8)内还设有第三气管(32)和第五水管(33)，所述第五水管(33)与水泵(14)连通，所述第三气管(32)的一端与进气管(10)连通，所述第三气管(32)的另一端与第一气管(18)连通。
9.如权利要求1所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述蓄水箱(8)内还设有过滤机构，所述过滤机构包括第二电机(34)、第一连杆(35)、第二连杆(36)和PP棉滤网(37)，所述第二电机(34)固定在蓄水箱(8)一侧的内壁上且与第一连杆(35)连通，所述第一连杆(35)通过第二连杆(36)与PP棉滤网(37)铰接，所述PP棉滤网(37)与蓄水箱(8)的内壁铰接。
10.如权利要求1所述的基于物联网的降温效果良好的智能型风力发电机，其特征在于，所述蓄水箱(8)底部的竖向截面的形状为V形且V形截面的开口向上。
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| JPS5865977A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-19 | Hitachi Ltd | 風力発電装置の冷却機構 |
| CN101719386A (zh) * | 2009-12-21 | 2010-06-02 | 肖宏才 | 先进压水堆核电站中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序 |
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| CN107165789A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-15 | 大唐兴安盟新能源有限公司 | 风力发电机组机舱温度调节*** |
-
2017
- 2017-10-11 CN CN201710939049.7A patent/CN107575350B/zh active Active
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