CN220015401U - 风力发电机组轮毂冷却*** - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种风力发电机组轮毂冷却***，涉及风力发电机组轮毂冷却设备领域。旨在改善风力发电机组轮毂冷却方式能耗大且不适用于海上的问题。其包括轮毂以及冷却器；轮毂设置有前端盖；冷却器包括出气管、回液管、冷凝器以及蒸发器，冷凝器设置在前端盖的外部，蒸发器设置在前端盖的内侧，冷凝器的高度高于蒸发器的高度，回液管沿冷凝器到蒸发器的方向延伸，回液管连接冷凝器的一端在轮毂转动的过程中始终高于回液管连接蒸发器的一端。利用蒸发器和冷凝器的之间的高度差，仅靠重力回流就能提供从冷凝器回流至蒸发器的动力，散热效率高，降低能耗，噪声低。此外也无需从外部引入气体，对于海上风电机组。

Description

风力发电机组轮毂冷却***

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组轮毂冷却设备领域，具体而言，涉及一种风力发电机组轮毂冷却***。

背景技术

风电机组轮毂内部含有变桨电机和控制柜，如不对其控制柜和变桨电机进行有效散热，则在高温连续满发情况下容易产生高温报警，影响整机的可靠运行。而要解决这个问题，需要将轮毂空间的温度降低。但轮毂具有其运行过程中不停旋转以及空间相对封闭等特殊性。因此其散热***需要特殊考虑。不宜采用复杂的、电气部件多以及重力影响大的冷却***。

现有技术提供了以下冷却方式：通过在轮毂前端设置风扇，将轮毂热空气吸出来；在翼板上设置进风口，将外部空气引入轮毂；通过轮毂与叶片连通的方法，增大轮毂散热空间；采用整流罩打孔引风，并通过管路引风至轮毂的方法，对轮毂进行散热；采用空气形成的低压区带走轮毂热量；采用半导体制冷对轮毂进行散热；采用水冷***对轮毂进行散热；采用直接从机舱尾部进风并通过管路送风至轮毂的冷却方式。

上述方式存在以下缺点：需要大量采用风机等能耗设备；冷却效果有限；需要在轮毂上开大孔，对轮毂强度有影响；采用水冷***的多需要采用泵组作为动力源。需要从外部引风，对于海上风电机组不适用。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种风力发电机组轮毂冷却***，其能够改善风力发电机组轮毂冷却方式能耗大且不适用于海上的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种风力发电机组轮毂冷却***，包括轮毂以及冷却器；所述轮毂设置有前端盖，所述轮毂绕所述前端盖的中心线转动设置，所述前端盖的中心线相对水平方向呈倾角设置；所述冷却器包括出气管、回液管、冷凝器以及蒸发器，所述出气管连接所述蒸发器的出口以及所述冷凝器的入口，所述回液管连接所述蒸发器的入口以及所述冷凝器的出口；所述冷凝器设置在所述前端盖的外部，所述蒸发器设置在所述前端盖的内侧，所述冷凝器的高度高于所述蒸发器的高度，所述回液管沿所述冷凝器到所述蒸发器的方向延伸，所述回液管连接所述冷凝器的一端在所述轮毂转动的过程中始终高于所述回液管连接所述蒸发器的一端，以使所述回液管内的液态介质依靠重力从所述冷凝器回流到所述蒸发器。

另外，本实用新型的实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述回液管沿平行于所述前端盖的中心线方向延伸。

可选地，所述回液管与所述前端盖的中心线重合设置。

可选地，所述出气管与所述回液管平行设置。

可选地，所述冷凝器的中心到所述蒸发器的中心的连线与所述前端盖的中心线重合。

可选地，所述风力发电机组轮毂冷却***还包括风道以及风机；所述风道设置在所述前端盖的内侧，所述蒸发器以及所述风机设置在所述风道上，所述风机用于驱动所述轮毂内的气流从所述风道的一端进入并从另一端流出，所述蒸发器用于对流经所述风道的气流进行冷却。

可选地，所述风力发电机组轮毂冷却***还包括防晒罩；所述防晒罩设置在所述前端盖的外部，所述防晒罩罩设在所述冷凝器的外部，以对所述冷凝器进行遮挡。

可选地，所述防晒罩设置有漏雨孔；所述漏雨孔用于向所述冷凝器漏雨。

可选地，所述防晒罩呈中空的圆筒状，所述冷凝器设置在所述防晒罩内；所述漏雨孔设置在所述防晒罩的周壁上。

可选地，所述防晒罩的中心线与所述前端盖的中心线重合。

本实用新型实施例的风力发电机组轮毂冷却***的有益效果包括，例如：

风力发电机组轮毂冷却***，包括轮毂以及冷却器；轮毂设置有前端盖，轮毂绕前端盖的中心线转动设置，前端盖的中心线相对水平方向呈倾角设置；冷却器包括出气管、回液管、冷凝器以及蒸发器，出气管连接蒸发器的出口以及冷凝器的入口，回液管连接蒸发器的入口以及冷凝器的出口；冷凝器设置在前端盖的外部，蒸发器设置在前端盖的内侧，冷凝器的高度高于蒸发器的高度，回液管沿冷凝器到蒸发器的方向延伸，回液管连接冷凝器的一端在轮毂转动的过程中始终高于回液管连接蒸发器的一端，以使回液管内的液态介质依靠重力从冷凝器回流到蒸发器。

冷却器能够有效的对轮毂空间进行冷却，从而为轮毂内电气柜、变桨电机等提供冷源。该冷却***利用机头仰角形成的蒸发器和冷凝器的之间的高度差，仅靠重力回流就能提供从冷凝器回流至蒸发器的动力，散热效率高，充分利用自然热沉，降低能耗，噪声低。又利用外部自然风温低和高风速，作为冷凝器的冷源。此外也无需从外部引入气体，对于海上风电机组，尤为适用。结构简单，成本低，***简单可靠。改善风力发电机组轮毂冷却方式能耗大且不适用于海上的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的带防晒罩的内部结构的透视图；

图5为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的局部剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***的内部结构示意图。

图标：10-风力发电机组轮毂冷却***；100-轮毂；200-冷却器；210-出气管；220-回液管；230-冷凝器；240-蒸发器；300-前端盖；400-风道；410-风机；500-防晒罩；510-漏雨孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

下面结合图1至图6对本实施例提供的风力发电机组轮毂冷却***10进行详细描述。

请参照图1至图6，本实用新型的实施例提供了一种风力发电机组轮毂冷却***10，包括轮毂100以及冷却器200；轮毂100设置有前端盖300，轮毂100绕前端盖300的中心线转动设置，前端盖300的中心线相对水平方向呈倾角设置；冷却器200包括出气管210、回液管220、冷凝器230以及蒸发器240，出气管210连接蒸发器240的出口以及冷凝器230的入口，回液管220连接蒸发器240的入口以及冷凝器230的出口；冷凝器230设置在前端盖300的外部，蒸发器240设置在前端盖300的内侧，冷凝器230的高度高于蒸发器240的高度，回液管220沿冷凝器230到蒸发器240的方向延伸，回液管220连接冷凝器230的一端在轮毂100转动的过程中始终高于回液管220连接蒸发器240的一端，以使回液管220内的液态介质依靠重力从冷凝器230回流到蒸发器240。

“前端盖300的中心线相对水平方向呈倾角设置”如图5中，倾角为A，可以为17°或者18°，具体根据实际轮毂100的设置需要设置。“回液管220连接冷凝器230的一端在轮毂100转动的过程中始终高于回液管220连接蒸发器240的一端”用于保证在冷凝器230内冷凝后的液体介质能够依靠重力回流到蒸发器240内，进行往复循环向外输送热量。降低能耗。

极端高温天气下，轮毂100内温度高，外界环境温度低，且外界环境有一定风速。蒸发器240内部介质受热吸收轮毂100内部高温空气热量，蒸发器240内部介质蒸发，使得轮毂100内部温度降低，蒸汽在压力差下经出气管210流入冷凝器230。在冷凝器230介质在外部自然风的冷却下，快速释放出热量，并在冷凝器230重新凝结成液体，液体依靠毛细力和倾角下的重力经回液管220流回蒸发器240，如此循环不止。实现将轮毂100内的热量转移至外部。

利用冷却器200能够有效的对轮毂100空间进行冷却，从而为轮毂100内电气柜、变桨电机等提供冷源。利用轮毂100仰角形成的蒸发器240和冷凝器230的之间的高度差，仅靠重力回流就能提供从冷凝器230回流至蒸发器240的动力，***能耗低。又利用外部自然风温度低和高风速，作为冷凝器230的冷源，提高降温效果。冷却器200冷却无需从外部引入气体，封闭式冷却，对于海上风电机组，尤为适用。

参照图4、图5以及图6，本实施例中，回液管220沿平行于前端盖300的中心线方向延伸。

前端盖300的中心线也是轮毂100的转动中心线，回液管220只要与轮毂100的转动中心线平行，则在轮毂100转动过程中，回液管220的设置冷凝器230的一端高度则始终高于回液管220设置蒸发器240的一端，保证在轮毂100转动过程中，冷凝器230内重新冷凝形成的液体都能够依靠重力回到蒸发器240，实现在轮毂100转动过程中不间断的冷却，并且降低能耗。

本实施例中，回液管220与前端盖300的中心线重合设置。

轮毂100的转动中心线与前端盖300的中心线重合，除了回液管220与轮毂100的转动中心线平行外，回液管220与轮毂100的转动中心线重合，也能够保证在轮毂100转动过程中，回液管220的设置冷凝器230的一端高度则始终高于回液管220设置蒸发器240的一端。

参照图4、图5以及图6，本实施例中，出气管210与回液管220平行设置。

为了保证回液管220内的液体介质能够依靠重力从冷凝器230回流到蒸发器240，回液管220与前端盖300的中心线平行或者重合，出气管210与回液管220平行设置，也就是与前端盖300的中心线平行或者重合，提高蒸发器240蒸发气体流动到冷凝器230的效果。

参照图4、图5以及图6，本实施例中，冷凝器230的中心到蒸发器240的中心的连线与前端盖300的中心线重合。冷凝器230以及蒸发器240对应前端盖300的中心位置设置，这样在轮毂100转动过程中，冷凝器230以及蒸发器240都始终对应轮毂100的转动中心线位置设置，位置不会随着轮毂100的转动发生变化，蒸发冷凝效果更稳定。

参照图5以及图6，本实施例中，风力发电机组轮毂冷却***10还包括风道400以及风机410；风道400设置在前端盖300的内侧，蒸发器240以及风机410设置在风道400上，风机410用于驱动轮毂100内的气流从风道400的一端进入并从另一端流出，蒸发器240用于对流经风道400的气流进行冷却。

风机410用于实现轮毂100内部气流在风道400内的循环流动，蒸发器240用于实现对风道400内的气流进行冷却，从而不断对轮毂100内的气流进行冷却，达到对轮毂100内电气设备的冷却效果。不需要引入外部气体，适用于海边风电机组，也只需要设置一个风道400以及冷却器200即可，结构简单，能耗低。

参照图1、图2以及图3，本实施例中，风力发电机组轮毂冷却***10还包括防晒罩500；防晒罩500设置在前端盖300的外部，防晒罩500罩设在冷凝器230的外部，以对冷凝器230进行遮挡。防晒罩500用于实现对冷凝器230的遮挡太阳辐射的作用。

参照图4，本实施例中，防晒罩500设置有漏雨孔510；漏雨孔510用于向冷凝器230漏雨。

防晒罩500能够漏雨，雨水能够降低冷凝器230表面的温度，提高冷凝效果。

参照图4，本实施例中，防晒罩500呈中空的圆筒状，冷凝器230设置在防晒罩500内；漏雨孔510设置在防晒罩500的周壁上。

防晒罩500的一端开放设置，防晒罩500的另一端固定在前端盖300上，漏雨孔510设置在防晒罩500的周壁上，且设置在靠近前端盖300的一端。具体地，漏雨孔510的数量为两个或者三个，沿防晒罩500的周向间隔设置。防晒罩500周壁对冷凝器230进行遮挡的同时，自然风能够通过防晒罩500开放设置的一端为冷凝器230提供冷源，漏雨孔510在漏雨的情况下也可以为防晒罩500提供冷源。

参照图4以及图5，本实施例中，防晒罩500的中心线与前端盖300的中心线重合。

在轮毂100转动的过程中，防晒罩500相对冷凝器230以及外界环境的位置不变，保证冷凝效果。

根据本实施例提供的一种风力发电机组轮毂冷却***10，风力发电机组轮毂冷却***10的工作原理是：轮毂100安装中心线与水平面有一仰角，轮毂100的前端盖300在轮毂100前方，前端盖300的中心线经过轮毂100安装中心线。在轮毂100的前端盖300上固定蒸发器240和冷凝器230，蒸发器240和冷凝器230中心都布置在轮毂100前端盖300中心。蒸发器240的入口通过回液管220连接冷凝器230的出口，蒸发器240的出口通过出气管210连接冷凝器230的入口。回液管220和出气管210均在与水平面成一仰角A度的平面上，且与中心线平行。风电机组机头的倾角使得蒸发器240和冷凝器230具有一定的高度差，且无论轮毂100如何转动，都能保持该蒸发器240和冷凝器230的高度差，这样冷凝器230的液体能够在重力的作用下回流至蒸发器240，而不仅仅只依靠毛细力。在轮毂100内部有风机410、风道400与冷凝器230配合使用。防晒罩500具有防止太阳直晒冷凝器230且具有漏雨功能，可以为直筒形或者曲面形式。

本实施例提供的一种风力发电机组轮毂冷却***10至少具有以下优点：

风力发电机组轮毂冷却***10中的冷却器200能够有效的对轮毂100空间进行冷却，从而为轮毂100内电气柜、变桨电机等提供冷源。该冷却***利用机头仰角形成的蒸发器240和冷凝器230的之间的高度差，仅靠重力回流就能提供从冷凝器230回流至蒸发器240的动力，散热效率高，充分利用自然热沉，降低能耗，噪声低。又利用外部自然风温低和高风速，作为冷凝器230的冷源。此外也无需从外部引入气体，对于海上风电机组，尤为适用。结构简单，成本低，***简单可靠。

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，可轻易想到的变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于，包括：

轮毂(100)以及冷却器(200)；

所述轮毂(100)设置有前端盖(300)，所述轮毂(100)绕所述前端盖(300)的中心线转动设置，所述前端盖(300)的中心线相对水平方向呈倾角设置；

所述冷却器(200)包括出气管(210)、回液管(220)、冷凝器(230)以及蒸发器(240)，所述出气管(210)连接所述蒸发器(240)的出口以及所述冷凝器(230)的入口，所述回液管(220)连接所述蒸发器(240)的入口以及所述冷凝器(230)的出口；所述冷凝器(230)设置在所述前端盖(300)的外部，所述蒸发器(240)设置在所述前端盖(300)的内侧，所述冷凝器(230)的高度高于所述蒸发器(240)的高度，所述回液管(220)沿所述冷凝器(230)到所述蒸发器(240)的方向延伸，所述回液管(220)连接所述冷凝器(230)的一端在所述轮毂(100)转动的过程中始终高于所述回液管(220)连接所述蒸发器(240)的一端，以使所述回液管(220)内的液态介质依靠重力从所述冷凝器(230)回流到所述蒸发器(240)。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述回液管(220)沿平行于所述前端盖(300)的中心线方向延伸。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述回液管(220)与所述前端盖(300)的中心线重合设置。

4.根据权利要求2或3所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述出气管(210)与所述回液管(220)平行设置。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述冷凝器(230)的中心到所述蒸发器(240)的中心的连线与所述前端盖(300)的中心线重合。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述风力发电机组轮毂冷却***还包括风道(400)以及风机(410)；所述风道(400)设置在所述前端盖(300)的内侧，所述蒸发器(240)以及所述风机(410)设置在所述风道(400)上，所述风机(410)用于驱动所述轮毂(100)内的气流从所述风道(400)的一端进入并从另一端流出，所述蒸发器(240)用于对流经所述风道(400)的气流进行冷却。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述风力发电机组轮毂冷却***还包括防晒罩(500)；所述防晒罩(500)设置在所述前端盖(300)的外部，所述防晒罩(500)罩设在所述冷凝器(230)的外部，以对所述冷凝器(230)进行遮挡。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述防晒罩(500)设置有漏雨孔(510)；所述漏雨孔(510)用于向所述冷凝器(230)漏雨。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述防晒罩(500)呈中空的圆筒状，所述冷凝器(230)设置在所述防晒罩(500)内；所述漏雨孔(510)设置在所述防晒罩(500)的周壁上。

10.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂冷却***，其特征在于：

所述防晒罩(500)的中心线与所述前端盖(300)的中心线重合。