[發明專利]風輪機的機艙冷卻系統

有效

• 申請號: 200980139169.2
• 申請日: 2009-09-01
• 公開（公告）號: CN102171450A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 金炫兌;樸鍾浦;李珍珩;金正一;李炳奎
• 申請（專利權）人: 斗山重工業株式會社
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭特強;付永莉

技術領域

本發明大體上涉及風輪機的機艙冷卻系統，且更具體地涉及能夠有效冷卻配備有發電機、齒輪箱、變換器等的風輪機機艙的風輪機的機艙冷卻系統。

背景技術

通常，風輪機系統是將來自風的動能轉化為電能的裝置，并根據安裝風輪機系統的環境的條件，風輪機典型地分為陸上風輪機系統和海上風輪機系統。

圖1是示出通常的風輪機系統的結構的示意圖。將參考圖1來簡要描述風輪機系統的操作。

首先，使用混凝土結構等在堅實地面50上建造塔40，機艙20坐落在塔40上。齒輪箱22、發電機24、變換器、變壓器以及其它裝置設置在機艙20中。葉片30經由輪轂和主軸連接并固定到齒輪箱22。通過風以低速旋轉的葉片30經由齒輪箱22產生1500rpm或更大的高速動能，發電機24將動能轉化成電能。發電機24產生的電流由變換器整流，然后被傳輸出。

風力發電中的上述固定的能量轉化會造成熱形式的損失。能量可在發電機將動能轉化為電能時損失，并可由作為驅動線路的齒輪箱中的齒輪摩擦而損失。進一步地，能量損失造成的熱量可在整流裝置，例如變換器或變壓器中產生。

如果額外的熱損失發生在用于使機艙中的各個裝置彼此連接的電力電纜、控制柜和電源，則熱損失會不期望地進一步增加。

在現有的陸上風輪機系統中，在產生小容量電流并因此在機艙中產生更少量熱量的情況下，發電機的內部可通過將外部空氣引入機艙來冷卻。同時，對于海上風輪機系統而言，在沿海環境使用發電機、齒輪箱、變換器等的情況下，上述部件可因為外部空氣包含鹽分而被腐蝕損壞。

發明內容

技術問題

因此，鑒于現有技術中出現的以上問題而提出本發明，并且本發明的目的是提供一種風輪機的機艙冷卻系統，該冷卻系統有效構造為在沿海環境使用的風輪機系統中的機艙與外部密封的情況下，冷卻機艙中的空氣，因此可保護機艙遠離鹽分并增加風輪機系統的效率。

技術方案

為了實現以上目的，本發明提供了一種風輪機的機艙冷卻系統，其包括：分別圍繞設在機艙中的一個或多個生熱裝置放置的冷卻塊；連接到冷卻塊的通路管，由此使得冷卻劑流經通路管；連接到通路管并布置在機艙的外表面或后端上的初級換熱器；以及吸收機艙中產生的熱量并將熱量釋放到機艙外的次級換熱器，其中初級換熱器和次級換熱器構造為使機艙與外部密封。

生熱裝置可以是發電機、齒輪箱和變換器。

初級換熱器可執行流經通路管的冷卻劑與空氣之間的換熱過程。

進一步，次級換熱器可包括管道、生熱構件和傳熱介質，所述傳熱介質使用其中包含的制冷劑將機艙的內部熱量排放到外部。

傳熱介質可以是熱管。

次級換熱器可進一步包括位于管道一端上的風扇，風扇將空氣強制引入管道。

每個冷卻塊中可形成通道，使得冷卻劑流經通道。通道可按Z字形連續排列。

有益效果

根據本發明，當在沿海環境操作風輪機的機艙時，風輪機的機艙冷卻系統使機艙中的主要部件完全與外部鹽分隔絕(密封)，因此防止風輪機的主要部件的性能因腐蝕而下降。

進一步，根據本發明，機艙中產生大量熱量的裝置以水冷方式整體冷卻，而產生較少量熱量的其他裝置以風冷方式冷卻，使得可實現有效地冷卻。

附圖說明

圖1是示出通常的風輪機的結構的示意圖；

圖2是示出根據本發明的風輪機的機艙冷卻系統的視圖；以及

圖3是示出控制器、溫度傳感器、鼓風機和壓力表之間的關系的方塊圖。

其中，附圖標記說明如下：

100：風輪機的機艙冷卻系統

101：塔

102：葉片????????????104；輪轂

106：主軸????????????108：控制柜

110：機艙????????????120：齒輪箱

130：發電機??????????140：變換器

150：次級換熱器

152：換熱介質

153、156：鼓風機?????157：生熱構件

160：通路管??????????162：初級換熱器

170：冷卻塊??????????180：控制器

具體實施方式

通過下面結合附圖的詳細描述中可以更清楚地理解本發明的以上及其他目的、特征和優點。在下文中，將參考附圖來詳細描述根據本發明的實施例的風輪機的機艙冷卻系統。

圖2是示出根據本發明的風輪機的機艙冷卻系統的構造的視圖，以及圖3是示出控制器、溫度傳感器、鼓風機和壓力表之間的關系的方塊圖。