風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種難以因風(fēng)向而導(dǎo)致冷卻性能發(fā)生變化的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的特征在于，具備：受風(fēng)旋轉(zhuǎn)的葉片；使旋轉(zhuǎn)體伴隨著該葉片的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)；借助主軸來支承所述葉片的機(jī)艙；將該機(jī)艙支承為能夠旋轉(zhuǎn)的塔架；收納在所述塔架內(nèi)的功率轉(zhuǎn)換器或變壓器；配置在所述塔架的外周側(cè)且對(duì)所述功率轉(zhuǎn)換器或所述變壓器進(jìn)行冷卻的多個(gè)散熱器，配置在大致同等程度的高度的多個(gè)所述散熱器在所述塔架的周向上以大致均等的間隔配置。
【專利說明】風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用自然風(fēng)進(jìn)行內(nèi)部設(shè)備的冷卻的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常風(fēng)力發(fā)電設(shè)備采用在塔架上部具備機(jī)艙的結(jié)構(gòu)，該機(jī)艙借助主軸來支承利用 葉片而旋轉(zhuǎn)的旋翼。在該機(jī)艙的內(nèi)部大多具備借助葉片的主軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)，然 而為了得到發(fā)電機(jī)優(yōu)選的轉(zhuǎn)速，有時(shí)采用在旋翼與發(fā)電機(jī)之間配置增速機(jī)以增加轉(zhuǎn)速的結(jié) 構(gòu)。由發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換器、變壓器而轉(zhuǎn)換成能夠供給至電力系統(tǒng)的電力。
[0003] 發(fā)電機(jī)、增速機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、變壓器等設(shè)備內(nèi)置在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，從而以熱的 形式產(chǎn)生設(shè)備損失。因此，需要使產(chǎn)生的熱發(fā)散而使設(shè)備能夠以適當(dāng)?shù)臏囟冗\(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻系 統(tǒng)。結(jié)果大多使用如下的系統(tǒng)，即應(yīng)向風(fēng)力發(fā)電設(shè)備外部的大氣或水中發(fā)散熱量的具有放 熱器（散熱器）、風(fēng)扇的系統(tǒng)。此處，作為不具有可動(dòng)部即風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)，而存在例如專 利文獻(xiàn)1所記載的冷卻系統(tǒng)。在該公報(bào)中記載有"將放出變壓器的熱量的自冷式放熱器設(shè) 置在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的外部，而通過使外部的空氣與自冷式放熱器接觸以進(jìn)行冷卻"的意思。 而且，在上述公報(bào)中考慮到風(fēng)向的變化，還記載了 "將放熱器配置在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的外部的 多個(gè)方向上"這一方面。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-102692號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 如上所述，專利文獻(xiàn)1是在由自然風(fēng)對(duì)變壓器進(jìn)行冷卻這方面的發(fā)明，然而在配 置的方法等方面還有進(jìn)一步研究的余地。即，不考慮配置的方法，而單純?cè)O(shè)置多個(gè)散熱器， 可能因風(fēng)向而導(dǎo)致冷卻性能發(fā)生變化。對(duì)此，本發(fā)明的目的在于提供一種難以因風(fēng)向而導(dǎo) 致冷卻性能發(fā)生變化的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
[0009] 解決方案
[0010] 為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備具備：受風(fēng)旋轉(zhuǎn)的葉片；使旋轉(zhuǎn)體伴隨著該葉片的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電 機(jī)；借助主軸來支承所述葉片的機(jī)艙；將該機(jī)艙支承為能夠旋轉(zhuǎn)的塔架；收納在所述塔架 內(nèi)的功率轉(zhuǎn)換器或變壓器；配置在所述塔架的外周側(cè)且對(duì)所述功率轉(zhuǎn)換器或所述變壓器進(jìn) 行冷卻的多個(gè)散熱器，配置在大致同等程度的高度的多個(gè)所述散熱器在所述塔架的周向上 以大致均等的間隔配置。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種難以因風(fēng)向而導(dǎo)致冷卻性能發(fā)生變化的風(fēng)力發(fā)電設(shè) 備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是表示實(shí)施例1所涉及的海洋上設(shè)置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的簡要圖。
[0014] 圖2是實(shí)施例1的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器設(shè)置部的簡要立體圖。
[0015] 圖3是說明發(fā)明的散熱器配置的效果的塔架、散熱器的水平剖視圖。
[0016] 圖4是對(duì)風(fēng)的流速向量的相對(duì)于散熱器面的法線方向成分的平均值進(jìn)行了比較 的圖。
[0017] 圖5是實(shí)施例1的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器的冷卻水流路的結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖6是實(shí)施例2的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器設(shè)置部的簡要立體圖。
[0019] 圖7是實(shí)施例3的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器的冷卻水流路的結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 附圖標(biāo)記說明如下：
[0021] 1 葉片
[0022] 2 旋翼
[0023] 3 主軸
[0024] 4增速機(jī)
[0025] 5發(fā)電機(jī)
[0026] 6 機(jī)艙
[0027] 7 塔架
[0028] 8功率轉(zhuǎn)換器
[0029] 9變壓器
[0030] 10 基部
[0031] 12 海面
[0032] 13散熱器
[0033] 13a散熱器（有效部分）
[0034] 13b散熱器（無效部分）
[0035] 14冷卻水泵
[0036] 15a 閥（開）
[0037] 15b 閥（閉）
[0038] W自然風(fēng)的方向
[0039] F空氣的流動(dòng)

【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0041] 實(shí)施例1
[0042] 采用圖1至圖5對(duì)實(shí)施例1進(jìn)行說明。圖1表示實(shí)施例1的海洋上設(shè)置的風(fēng)力發(fā) 電設(shè)備的簡要圖。該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在以從水面下向海洋上突出的方式設(shè)置的塔架7的頂部 配置有機(jī)艙6,該機(jī)艙6對(duì)具有葉片1與輪轂（未圖示）的旋翼2進(jìn)行樞軸支承。旋翼2經(jīng) 由主軸3進(jìn)而經(jīng)由增速機(jī)4而與發(fā)電機(jī)5連接。發(fā)電機(jī)5通過電纜（未圖示）而與內(nèi)置在 塔架7的下部的功率轉(zhuǎn)換器8、變壓器9等電氣部件相連。
[0043] 而且，該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備為了冷卻功率轉(zhuǎn)換器8而采用混合了防凍劑的冷卻水作為 冷卻介質(zhì)，并由塔架7在比旋轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)車葉片1的最下端低的位置處支承用于引導(dǎo)該冷卻 水的多個(gè)散熱器13。圖2表示本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器13設(shè)置部的簡要立體圖。 如圖2所示，散熱器13a、13b在塔架7的周向上每隔大致120°而在三個(gè)方向上分散配置， 在一個(gè)周向上沿著縱向配置有三個(gè)。需要說明的是，散熱器13a是偏離了風(fēng)向方向的對(duì)冷 卻有效的部分，散熱器13b與風(fēng)向方向一致，是難以對(duì)冷卻有幫助（并非完全沒有幫助）的 部分（作為無效部分）。
[0044] 而且，散熱器13a、13b的冷卻水流路混合有串聯(lián)地連接散熱器13a、13b的部分與 并列地連接散熱器13a、13b的部分，其中使串聯(lián)地連接的散熱器組成為在該塔架7的周向 上分散的配置。這一點(diǎn)采用圖5后述。
[0045] 接下來，對(duì)本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行說明。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，機(jī)艙6以使旋翼3 的旋轉(zhuǎn)面朝向風(fēng)向W的方式旋轉(zhuǎn)（橫擺控制），因風(fēng)能而使葉片1受力，從而使旋翼3旋轉(zhuǎn)。 需要說明的是，圖1所示的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是在旋翼3處于塔架7的下游側(cè)的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的 下風(fēng)向型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。旋翼3的旋轉(zhuǎn)借助增速機(jī)4而被提高至適合發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速并傳 遞至發(fā)電機(jī)5。發(fā)電機(jī)5旋轉(zhuǎn)，由此發(fā)出的電能被功率轉(zhuǎn)換器8整流，進(jìn)而被變壓器9調(diào)節(jié) 電壓而輸送至電力系統(tǒng)。此時(shí)，發(fā)電機(jī)5、功率轉(zhuǎn)換器8、變壓器9等因電流流動(dòng)時(shí)的損失而 產(chǎn)生熱量。而且，增速機(jī)4也因損失形成并產(chǎn)生熱量。
[0046] 在本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，功率轉(zhuǎn)換器8的冷卻采用應(yīng)用了本發(fā)明的水冷方 式。即，通過泵使冷卻水在功率轉(zhuǎn)換器8與散熱器13之間循環(huán)，而將在功率轉(zhuǎn)換器8獲取 了的熱量向塔架7的外部運(yùn)送而向外部空氣放熱，由此進(jìn)行冷卻。但是，本發(fā)明的應(yīng)用范圍 并非限定于水冷方式。
[0047] 散熱器13設(shè)置在比旋轉(zhuǎn)時(shí)的葉片1的最下端均低的位置，因此能夠避免對(duì)風(fēng)力發(fā) 電設(shè)備的發(fā)電能力、因風(fēng)的流動(dòng)而施加于葉片1的載荷變動(dòng)的影響。另一方面，由于風(fēng)速在 比旋翼3中心、配置有機(jī)艙6的上空低的位置處下降，因此為了得到所期望的冷卻性能，如 何將冷卻所需的風(fēng)高效地向散熱器13供給變得尤為重要。
[0048] 散熱器13被在外部流動(dòng)的自然風(fēng)冷卻，然而自然風(fēng)W的風(fēng)向不固定，因此僅將散 熱器13設(shè)置在一個(gè)方向會(huì)因風(fēng)向W而導(dǎo)致難以供給散熱器13所需的空氣（風(fēng)）。因此可 能無法獲得所期望的冷卻性能。此外與機(jī)艙6不同，散熱器13通常固定在塔架7且不進(jìn)行 配合風(fēng)向W的橫擺控制，因而容易因風(fēng)向W而導(dǎo)致冷卻性能發(fā)生變化。為了處理該問題，需 要使散熱器13朝向多個(gè)方向設(shè)置。
[0049] 對(duì)此，在本實(shí)施例中，為了獲得相對(duì)于任意的風(fēng)向都穩(wěn)定的冷卻性能，而在大致圓 柱形的塔架7的周向上隔開大致均等的間隔地配置有散熱器13。此外，其中也考慮到為了 抑制成本的上升所需的最小限度的散熱器13的配置，其結(jié)果是得到如下的結(jié)論，即尤為優(yōu) 選每隔大致120°而在三個(gè)方向上配置。
[0050] 圖3是表示說明本發(fā)明的散熱器13的配置的效果的塔架7、散熱器13a和13b的 水平剖視圖。如圖3(a)所示，例如若每隔大致180°而在兩個(gè)方向上配置，則無法與平行于 散熱器13b的面的方向的風(fēng)向?qū)?yīng)。需要說明的是，可以說，即使在兩個(gè)方向上的大致均等 配置的情況，與僅在一個(gè)方向上配置散熱器的情況相比，相對(duì)于風(fēng)向的冷卻性能的變化小， 冷卻性能難以變化。但是，若考慮到平行于散熱器13b的面的方向的風(fēng)向，則更優(yōu)選在周向 上沿著三個(gè)以上的方向配置散熱器。
[0051] 如圖3(c)所示，就每隔大致90°而在四個(gè)方向上配置而言，雖然與風(fēng)向?qū)χ玫膬?個(gè)方向的散熱器13a能夠接受足夠的風(fēng)而發(fā)揮良好的冷卻性能，但剩余的兩個(gè)方向的散熱 器13b幾乎無法期待冷卻效果。與此相比，就在圖3(b)的每隔120°而在三個(gè)方向上配置 而言，相對(duì)于任意的風(fēng)向都能夠期待一定的冷卻性能的散熱器13b在兩個(gè)方向上存在，從 而能夠在最小限度內(nèi)一直在最差的狀態(tài)下無助于冷卻的散熱器13a。
[0052] 圖4表示對(duì)風(fēng)的流速向量的相對(duì)于散熱器面的法線方向成分的平均值進(jìn)行了比 較的圖。在該圖中，對(duì)于每隔120°而在三個(gè)方向上配置的情況和每隔90°而在四個(gè)方向 上配置的情況，對(duì)在風(fēng)向發(fā)生了變化的情況下風(fēng)的流速向量的相對(duì)于散熱器面的法線方向 成分的平均值如何變化進(jìn)行了比較，曲線圖的值數(shù)通過下述兩個(gè)值的比值來表示，其一是： 在風(fēng)向發(fā)生了變化的情況下，風(fēng)的流速向量的相對(duì)于散熱器面的法線方向成分的平均值； 其二是：在風(fēng)的流速向量與散熱器面的法線向量一致（即散熱器面與風(fēng)向一致）的情況下， 風(fēng)的流速向量的相對(duì)于散熱器面的法線方向成分的平均值。簡而言之，該值（若不考慮塔 架的形態(tài)、流動(dòng)的剝離等影響）與通過散熱器的風(fēng)量的大小相關(guān)，并且也顯示出設(shè)置的散 熱器是否被有效利用的情況。由圖4可知，對(duì)于大致同等程度的高度，相比每隔90°而在四 個(gè)方向上配置的情況，每隔120°而在三個(gè)方向上配置的情況相對(duì)于風(fēng)向變動(dòng)較小，因此基 于不依賴風(fēng)向的穩(wěn)定的冷卻的角度出發(fā)是有利的。而且，由于減少散熱器的設(shè)置數(shù)量，因此 性價(jià)比良好。
[0053] 圖5表示本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器13a、13b的冷卻水流路的結(jié)構(gòu)（閥、 傳感器等省略圖示）。在該冷卻水流路中，采取將三個(gè)散熱器13a、13b串聯(lián)地連接的流路 并列排列有三條的結(jié)構(gòu)。此外，各個(gè)串聯(lián)的散熱器使串聯(lián)連接的散熱器的方向在三個(gè)方向 上分散，并使冷卻水通過任意方向的散熱器。即，在三個(gè)串聯(lián)的散熱器中流動(dòng)的冷卻水（至 少）一個(gè)接一個(gè)地通過配置在不同方向（不同的各個(gè)方向，尤其是在該情況下為三個(gè)方向） 的散熱器。由此在因風(fēng)向而只能對(duì)兩個(gè)方向的散熱器13a期待冷卻性能的情況下，三條并 列的所有的冷卻水的流動(dòng)通過兩個(gè)能夠期待冷卻性能的散熱器13a、和一個(gè)風(fēng)不能充分進(jìn) 入而無法期待冷卻性能的散熱器13b。由此，從三條并列的流路的任意的冷卻水都可以均衡 地進(jìn)行放熱，從而能夠不受風(fēng)向影響地得到冷卻效果。需要說明的是，若以至少一個(gè)接一個(gè) 地通過配置在不同的各個(gè)方向的散熱器的方式形成各個(gè)串聯(lián)流路，則與風(fēng)向無關(guān)而能夠期 待冷卻性高的穩(wěn)定性，而即使不至少一個(gè)接一個(gè)地通過配置在不同的各個(gè)方向的散熱器， 只要與在塔架的周向上的不同方向的制冷劑流路串聯(lián)連接，也能夠期待使因風(fēng)向變動(dòng)而導(dǎo) 致的冷卻性能的變化平均化的效果。
[0054] 此外，在以串聯(lián)連接散熱器而使冷卻水流動(dòng)的情況下，越靠下游側(cè)、冷卻水越被冷 卻而使得溫度下降，因此與外部空氣之間的溫度差變小，放熱性能降低。在串聯(lián)連接的散熱 器在塔架的周向上設(shè)置在相同方向上的情況下，設(shè)置在某個(gè)方向的散熱器供給有足夠的風(fēng) 因此發(fā)揮高放熱性能，而正因?yàn)樵摳叻艧嵝阅?，在冷卻水的流動(dòng)中，冷卻水的溫度在最下游 的散熱器處大幅度降低，而幾乎無法獲取與外部空氣之間的溫度差，由此導(dǎo)致該散熱器自 身放出的熱量顯著降低。與此相對(duì)地，在本實(shí)施例中，即使在完全無法期待一個(gè)方向的散熱 器的冷卻性能那樣的風(fēng)向的情況下，通過三條并列的冷卻水流路而均衡地進(jìn)行冷卻，因此 能夠避免因在任意的流路中與外部空氣之間的溫度差顯著降低而得不到放熱性能的現(xiàn)象。
[0055] 另外，在本實(shí)施例中，尤其是對(duì)在高度方向上配置三個(gè)散熱器、在周向配置三個(gè)方 向的散熱器的情況進(jìn)行了說明，然而只要是配置在大致同等程度的高度的多個(gè)散熱器在塔 架7的周向上以大致均等的間隔配置，則能夠期待冷卻性能難以因風(fēng)向而發(fā)生變化的效 果，并不局限于在高度方向上配置三個(gè)、并且在周向上配置三個(gè)方向的情況。
[0056] 實(shí)施例2
[0057] 結(jié)合圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說明。需要說明的是，對(duì)于與實(shí)施例1重復(fù)的部 分，省略其說明。圖6是本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱器13的設(shè)置部的簡要立體圖。在本 實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，與第一實(shí)施例相同地，每隔120°而在三個(gè)方向上配置的散熱器 13沿著縱向使用三個(gè)，而總計(jì)使用九個(gè)，但成為按照縱向的設(shè)置位置而使周向的設(shè)置角度 各錯(cuò)開大致40°的交錯(cuò)配置。此處，各錯(cuò)開40°地設(shè)置的原因在于，當(dāng)將周向上的散熱器 的個(gè)數(shù)設(shè)為a、將高度方向上的散熱器的個(gè)數(shù)設(shè)為b時(shí)，只要在周向上各錯(cuò)開大致360° / (aXb)的間隔，則包括高度方向在內(nèi)使各個(gè)散熱器在周向上大致均等地配置，從而難以受 至?xí)耧L(fēng)向的變化造成的冷卻性能的變化。40°為a=3、b=3的情況導(dǎo)出的角度。
[0058] 這種散熱器配置的情況下，各散熱器13的朝向均不相同，因此相對(duì)于風(fēng)向的冷卻 性能的穩(wěn)健性進(jìn)一步提高。此外，以縱向的各層即上層、中層、下層的散熱器組各自每隔 120°而在三個(gè)方向上配置，因此如上所述也能夠?qū)崿F(xiàn)各層的散熱器組的有效利用。
[0059] 在本實(shí)施例中，不只是大致同等程度的高度，也包含了不同高度的散熱器在內(nèi)，在 周向上成為大致均等的間隔地進(jìn)行了設(shè)置，然而在各高度在塔架的周向上以大致均等的間 隔配置的情況下，只要在高度方向配置有多層、并且任一個(gè)散熱器彼此在塔架的周向上均 不重疊，則難以發(fā)生因風(fēng)向造成的冷卻性能的變化。當(dāng)然，如本實(shí)施例那樣，在周向以大致 360° / (aXb)的間隔各自錯(cuò)開，則對(duì)稱性更高，更難以發(fā)生因風(fēng)向造成的冷卻性能的變 化。
[0060] 實(shí)施例3
[0061] 結(jié)合圖7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3進(jìn)行說明。圖7是本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的散熱 器13a、13b的冷卻水流路的結(jié)構(gòu)圖。設(shè)備結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例大致相同，就散熱器13a、13b 向塔架的配置而言，使三個(gè)串聯(lián)的散熱器在塔架的周向上配置相同，但具有用于調(diào)節(jié)在各 散熱器組流動(dòng)的冷卻水量的閥15a、15b。對(duì)于與實(shí)施例1重復(fù)的部分，省略其說明。
[0062] 在使串聯(lián)連接的制冷劑流路在塔架周向上配置相同的情況下，外部空氣與冷卻水 的溫度差在最下游變小而可能導(dǎo)致冷卻性能降低，而還具有能夠縮短冷卻水配管長的優(yōu) 點(diǎn)。在本實(shí)施例中，作為確保此時(shí)的冷卻性能的方法，搭載風(fēng)向計(jì)等的風(fēng)向檢測功能，并根 據(jù)檢測到的風(fēng)向以如下方式進(jìn)行控制，即，對(duì)于設(shè)置在難以供給有風(fēng)的方向的散熱器13b， 關(guān)閉閥15b而切斷冷卻水的流入，對(duì)于設(shè)置在容易供給有風(fēng)的方向的散熱器13a，打開閥 15a以輸送更多的冷卻水。
[0063] 若向被有效冷卻的散熱器13a輸送更多的冷卻水，則散熱器13a內(nèi)的冷卻水流速 提1?，因此實(shí)現(xiàn)了放熱性能的進(jìn)一步提1?。而且，單位時(shí)間內(nèi)流動(dòng)的冷卻水的熱容量也變 大，因此即使放出相同的熱量也抑制冷卻水溫度的降低，確保了與外部空氣之間的溫度差， 從而容易維持最下游的散熱器13a的放熱性能。
[0064] 需要說明的是，上述的實(shí)施例僅為示例，而并非對(duì)
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行限定。例如，在被 冷卻對(duì)象為功率轉(zhuǎn)換器8以外的設(shè)備或冷卻介質(zhì)為油那樣的物質(zhì)的情況下，只要使進(jìn)行放 熱的散熱器13的結(jié)構(gòu)、流量調(diào)節(jié)相同，即可得到所期望的效果，屬于本發(fā)明的意圖的范圍 內(nèi)。此外，上述各實(shí)施例中，對(duì)在旋翼3處于塔架7的下游側(cè)的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的下風(fēng)向型的風(fēng) 力發(fā)電設(shè)備進(jìn)行了說明，然而也能夠應(yīng)用于在旋翼處于塔架的上游側(cè)的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的上風(fēng) 向型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
[〇〇65] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有低成本且高效的冷卻系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，該冷卻系 統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的設(shè)備冷卻中，通過采取由自然風(fēng)進(jìn)行的散熱器冷卻的情況下的、所需 最小限度的散熱器配置來進(jìn)一步提高相對(duì)于風(fēng)向的穩(wěn)健性。不在塔架外部使用可動(dòng)的風(fēng)扇 而由自然風(fēng)進(jìn)行冷卻的本系統(tǒng)，不僅消除了風(fēng)扇的消耗電力而提高了節(jié)能性，而且在風(fēng)扇 故障時(shí)也能夠得到所需的冷卻性能，從而能夠減小風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的意外停止、輸出限制運(yùn) 轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具備：受風(fēng)旋轉(zhuǎn)的葉片；使旋轉(zhuǎn)體伴隨著該葉片的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)以 進(jìn)行發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)；借助主軸來支承所述葉片的機(jī)艙；將該機(jī)艙支承為能夠旋轉(zhuǎn)的塔 架；收納在所述塔架內(nèi)的功率轉(zhuǎn)換器或變壓器；配置在所述塔架的外周側(cè)且對(duì)所述功率轉(zhuǎn) 換器或所述變壓器進(jìn)行冷卻的多個(gè)散熱器， 配置在大致同等程度的高度的多個(gè)所述散熱器在所述塔架的周向上以大致均等的間 隔配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述散熱器在所述塔架的周向上以大致均等的間隔配置在三個(gè)以上的方向上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 任一個(gè)所述散熱器均配置在比旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述葉片的最下端靠下方的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 多個(gè)所述散熱器在大致同等程度的高度處配置在三個(gè)方向上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述散熱器在高度方向上配置有多個(gè)， 在所述散熱器形成的制冷劑流路與在所述塔架的周向上的不同方向的所述散熱器形 成的制冷劑流路串聯(lián)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 串聯(lián)連接的所述制冷劑流路至少通過一次配置在周向上的任一方向上的所述散熱器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述散熱器在高度方向上配置有多個(gè)， 所述散熱器彼此均不在所述塔架的周向上重疊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)將周向上的所述散熱器的個(gè)數(shù)設(shè)為a、將高度方向上的所述散熱器的個(gè)數(shù)設(shè)為b時(shí)， 所述散熱器在周向上按照大致360° / (aXb)的間隔配置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備能夠根據(jù)風(fēng)向而調(diào)節(jié)在所述散熱器中流動(dòng)的制冷劑的流量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以在配置于上風(fēng)側(cè)的所述散熱器中流動(dòng)的制冷劑的流量比在配置 于下風(fēng)側(cè)的所述散熱器中流動(dòng)的制冷劑的流量多的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備還具備風(fēng)向計(jì)， 所述散熱器在高度方向上配置有多個(gè)， 在所述散熱器形成的制冷劑流路與在所述塔架的周向上的大致相同方向的所述散熱 器形成的制冷劑流路串聯(lián)連接， 在串聯(lián)連接的各個(gè)所述制冷劑流路內(nèi)具備能夠調(diào)節(jié)在流路內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的流量的 閥， 根據(jù)所述風(fēng)向計(jì)的檢測結(jié)果來調(diào)節(jié)所述閥，以使在配置于上風(fēng)側(cè)的所述散熱器中流動(dòng) 的制冷劑的流量比在配置于下風(fēng)側(cè)的所述散熱器中流動(dòng)的制冷劑的流量多。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK104100460SQ201410141354
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】船橋茂久, 稻村慎吾, 繁永康, 佐伯滿 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所