冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組，冷卻系統(tǒng)包括散熱組件和冷卻單元，其中，冷卻單元與散熱組件組成循環(huán)回路；散熱組件包括進液支路、回液支路和N個散熱單元支路，N≥2；在回液支路上位于第一散熱單元支路與回液支路的第一端之間的管路上、在進液支路上第2*j?1散熱單元支路和第2*j散熱單元支路之間的管路上以及在回液支路上第2*j散熱單元支路和第2*j+1散熱單元支路之間的管路上分別設置有第二截止閥，其中，j為整數(shù)且1≤j≤N/2；散熱組件還包括旁通支路以及設置在旁通支路上的第三截止閥。冷卻系統(tǒng)可工作在散熱單元支路串聯(lián)或并聯(lián)的狀態(tài)，并可以在散熱器部分損壞時保障冷卻系統(tǒng)正常運行。
【專利說明】
冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組
技術領域
[0001]本實用新型涉及散熱技術領域，尤其涉及一種冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組。
【背景技術】
[0002]水冷冷卻系統(tǒng)的散熱器是用于發(fā)熱設備散熱的重要組成部件，如附圖1和圖2所示的一種水冷冷卻系統(tǒng)中，散熱器6與冷卻單元8形成回路7，冷卻單元8可為發(fā)熱部件9散熱，其中，散熱器6為長方形，由散熱芯體1、風扇4和電機組成，散熱器6與支座5固定連接，使用時散熱器6按照一定的朝向安裝在塔筒附近。每個散熱器6包括三個散熱風扇4以及一個散熱芯體I。在散熱器6現(xiàn)場安裝完畢后，散熱器6內部的連接方式將不再發(fā)生改變，冷卻液體從其散熱器6的進液口 2流入、從散熱器6的出液口 3流出，其位于散熱器6內部的流動路徑為固定路徑。
[0003]在冷卻系統(tǒng)中，可以使用多個散熱器進行散熱，多個散熱器可以以串聯(lián)方式或者并聯(lián)方式設置在一個散熱回路中。其中，多個散熱器串聯(lián)使用時，由于各個散熱器中的冷卻液的溫度不同，可以獲得階梯散熱效果，當不同發(fā)熱設備的發(fā)熱量和發(fā)熱溫度不同時，對冷卻液的溫度的需求也不同，階梯狀的散熱可以滿足不同發(fā)熱設備或者發(fā)熱設備的不同部位的散熱需求。多個散熱器并聯(lián)使用時，如果某個散熱器出現(xiàn)故障或者損壞，可以將該散熱器停止工作，并不會影響其他散熱器的正常工作。
[0004]但在上述冷卻系統(tǒng)的使用過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題:多個散熱器以串聯(lián)方式使用時，一旦某個散熱器出現(xiàn)故障，需要將整個串聯(lián)流路停止工作才能對故障的散熱器進行維修或者更換，影響整個冷卻系統(tǒng)的正常工作。多個散熱器并聯(lián)使用時，多個散熱器的冷卻液的溫度相同，不能實現(xiàn)階梯散熱效果，無法滿足對冷卻液溫度有不同需求的發(fā)熱設備的散熱需要。目前的冷卻系統(tǒng)都不能在滿足階梯散熱的同時在散熱器部分損壞時保證冷卻系統(tǒng)正常運行。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提供一種冷卻系統(tǒng)，可以實現(xiàn)階梯散熱效果，并在散熱器部分損壞時保證發(fā)熱設備正常運行。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的一方面提供一種冷卻系統(tǒng)，包括散熱組件和冷卻單元，其中，所述冷卻單元與所述散熱組件組成冷卻液的循環(huán)回路；
[0007]所述散熱組件包括進液支路、回液支路和N個散熱單元支路，N多2;所述進液支路的第一端連接所述冷卻單元的出液口；所述回液支路的第一端連接所述冷卻單元的進液P；
[0008]每個所述散熱單元支路包括通過管路連接的兩個第一截止閥和位于所述兩個第一截止閥之間的散熱單元，所述散熱單元支路的兩端分別與所述進液支路和所述回液支路相連接；
[0009]在所述N個散熱單元支路當中，第i散熱單元支路較第i+ Ι散熱單元支路相對于冷卻單元由近及遠地布置，其中，K i<N;
[0010]在所述回液支路上位于所述第一散熱單元支路與所述回液支路的第一端之間的管路上、在進液支路上第2*j_l散熱單元支路和第2*j散熱單元支路之間的管路上以及在所述回液支路上第2* j散熱單元支路和第2* j+Ι散熱單元支路之間的管路上分別設置有第二截止閥，其中，j為整數(shù)且I彡j^N/2;
[0011 ]所述散熱組件還包括旁通支路以及設置在所述旁通支路上的第三截止閥，所述旁通支路的一端連接所述冷卻單元的進液口；其中，當N為奇數(shù)時，所述旁通支路另一端連接所述回液支路的第二端；當N為偶數(shù)時，所述旁通支路的所述另一端連接所述進液支路的第
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[0012]進一步地，所述散熱單元包括散熱芯體、風扇和電機，所述散熱芯體包括液體管路和空氣通路，所述空氣通路與所述液體管路之間可熱交換，所述電機驅動所述風扇轉動產生氣流通過所述空氣通路。
[0013]進一步地，所述散熱單元還包括外殼，所述散熱芯體、所述風扇和所述電機設置于所述外殼內，所述液體管路的進液口和出液口位于所述外殼的外部。
[0014]進一步地，所述外殼為桶形或者方形。
[0015]進一步地，所述散熱單元具有支座，所述支座與所述外殼固定連接。
[0016]進一步地，所述電機為變頻電機。
[0017]進一步地，所述第一截止閥、所述第二截止閥和所述第三截止閥為電動閥門。
[0018]本實用新型的另一方面提供一種風力發(fā)電機組，具有前述技術方案中的冷卻系統(tǒng)。
[0019]本實用新型提供的冷卻系統(tǒng)和風力發(fā)電機組中的冷卻系統(tǒng)可以在多個散熱單元支路串聯(lián)的工作方式和多個散熱單元支路并聯(lián)的工作方式之間切換。當出現(xiàn)某一散熱單元支路中有散熱單元損壞的情況下，使散熱單元支路轉換到并聯(lián)的工作方式，然后，關閉出現(xiàn)損壞的散熱單元所在的散熱單元支路兩端的第一截止閥，可將該損壞的散熱單元從冷卻回路中斷開以對損壞的散熱單元進行維修或者更換，同時不影響其他散熱單元支路的正常工作，以將冷卻系統(tǒng)異常對發(fā)熱設備散熱的影響降到最低。
【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術中散熱器結構示意圖；
[0021]圖2為現(xiàn)有技術中冷卻系統(tǒng)散熱原理圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例一中冷卻系統(tǒng)的三路散熱單元支路以串聯(lián)形式工作的示意圖；
[0023]圖4為本實用新型實施例一中冷卻系統(tǒng)的三路散熱單元支路以并聯(lián)形式工作的示意圖；
[0024]圖5為本實用新型實施例二中冷卻系統(tǒng)的四路散熱單元支路以串聯(lián)形式工作的示意圖；
[0025]圖6為本實用新型實施例二中冷卻系統(tǒng)的四路散熱單元支路以并聯(lián)形式工作的示意圖；
[0026]圖7為本實用新型實施例中冷卻系統(tǒng)的方形散熱單元結構示意圖；
[0027]圖8為本實用新型實施例中冷卻系統(tǒng)的桶形散熱單元結構示意圖；
[0028]圖9為本實用新型實施例中冷卻系統(tǒng)的散熱芯體結構示意圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]1、散熱芯體;2、進液管；3、出液管;4、風扇；5、支座;6、散熱器;7、回路;8、冷卻單元;9、發(fā)熱部件；10、散熱單元；11、散熱單元支路;111、第一散熱單元支路;112、第二散熱單元支路；113、第三散熱單元支路；114、第四散熱單元支路；12、電機；13、風扇支架；14、第一截止閥；15、第二截止閥；16、第三截止閥；18、三通；19、管路堵頭；20、進液支路;21、回液支路;22、旁通支路;81、冷卻單元的出液口 ；82、冷卻單元的進液口。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本實用新型實施例的冷卻系統(tǒng)進行詳細描述。
[0032]實施例一
[0033]如圖3所示，本實用新型實施例提供的冷卻系統(tǒng)，包括散熱組件和冷卻單元8，其中，冷卻單元8與散熱組件組成冷卻液的循環(huán)回路;散熱組件包括進液支路20、回液支路21和N個散熱單元支路，N多2 ；進液支路20的第一端連接冷卻單元的出液口 81;回液支路21的第一端連接冷卻單元的進液口 82;每個散熱單元支路11包括通過管路連接的兩個第一截止閥14和位于兩個第一截止閥14之間的散熱單元10，散熱單元支路11的兩端分別與進液支路20和回液支路21相連接;在N個散熱單元支路當中，第i散熱單元支路較第i+Ι散熱單元支路相對于冷卻單元8由近及遠地布置，其中，I < i SN;在回液支路21上位于第一散熱單元支路111與回液支路21的第一端之間的管路上、在進液支路20上第2*j-l散熱單元支路和第2*j散熱單元支路之間的管路上以及在回液支路21上第2*j散熱單元支路和第2*j+l散熱單元支路之間的管路上分別設置有第二截止閥，其中，j為整數(shù)且l<j<N/2;散熱組件還包括旁通支路以及設置在旁通支路上的第三截止閥，旁通支路的一端連接冷卻單元的進液口82，其中，當N為奇數(shù)時，旁通支路另一端連接回液支路21的第二端；當N為偶數(shù)時，旁通支路的另一端連接進液支路20的第二端。
[0034]如圖3所示，本實用新型實施例提供的冷卻系統(tǒng)中，冷卻單元8與散熱組件組成回路，冷卻單元8為發(fā)熱部件9散熱，散熱單元支路11的數(shù)量為3個，但是在實際應用中并不局限于此。
[0035]散熱單元支路11與進液支路20、散熱單元支路11與回液支路21分別通過三通18連接，如果三通18包含未使用的端口可用管路堵頭19將該未使用的端口加以封閉；或者采用截止閥將該未使用的端口加以封閉。
[0036]本實用新型實施例提供的冷卻系統(tǒng)可以工作在至少兩個散熱單元支路11串聯(lián)的狀態(tài)，也可以工作在至少兩個散熱單元支路11并聯(lián)的狀態(tài)，其中，散熱單元支路11串聯(lián)工作時因為不同的散熱單元支路11中冷卻液體的溫度不相同，可以獲得階梯散熱效果。在出現(xiàn)某一散熱單元10損壞的情況下，使散熱單元支路11工作在并聯(lián)狀態(tài)，此時，關閉出現(xiàn)損壞的散熱單元10所在的散熱單元支路兩端的第一截止閥，可將該損壞的散熱單元10從冷卻回路中斷開，以保障散熱系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的正常運行。
[0037]如圖3和圖4所示的回路中包括第一散熱單元支路111、第二散熱單元支路112及第三散熱單元支路113三個散熱單元支路11，S卩N=3。進液支路20的第一端連接冷卻單元的出液口 81，回液支路21的第一端連接冷卻單元的進液口 82。第一散熱單元支路111、第二散熱單元支路112及第三散熱單元支路113的第一端分別與進液支路20相連接，第二端分別與回液支路21相連接。其中，在回液支路21上位于第一散熱單元支路111的第二端與回液支路21的第一端之間設置有一個第二截止閥15，在進液支路20上位于第一散熱單元支路111的第一端與第二散熱單元支路112的第一端之間設置有一個第二截止閥15，在回液支路21上位于第二散熱單元支路112的第二端與第三散熱單元支路113的第二端之間設置有一個第二截止閥15;第三散熱單元支路113的第二端與回液支路21的第一端之間設置有旁通支路22。
[0038]圖3中示出了第一散熱單元支路111、第二散熱單元支路112及第三散熱單元支路113以串聯(lián)方式工作的示意圖，此時第二截止閥15關閉，第三截止閥16打開。冷卻液按照如圖3所示的箭頭指示的方向在回路中流動。冷卻液從冷卻單元的出液口 81流入進液支路20，然后依次進入第一散熱單元支路111、回液支路21、第二散熱單元支路112、進液支路20、第三散熱單元支路113，然后經旁通支路22流回到冷卻單元的進液口 82。
[0039]如圖4所示，當散熱單元支路11并聯(lián)工作時，第三截止閥16關閉，第二截止閥15打開。冷卻液按照如圖4所示的箭頭指示的方向在回路中流動。冷卻液從冷卻單元的出液口 81流入進液支路20，再流經并聯(lián)的三個散熱單元支路11后進入回液支路21，最后流回到冷卻單元的進液口 82。
[0040]如圖7和圖8所示，散熱單元10包括散熱芯體1、風扇4和電機12，散熱芯體I包括液體管路和空氣通路，空氣通路與液體管路之間可熱交換，電機12驅動風扇4轉動產生氣流通過空氣通路。如圖9所示，散熱芯體I中的液體管路中的液體流動方向為A方向，空氣通路中空氣流動方向為B方向。
[0041]每個散熱單元10都是一個獨立的散熱器，多個散熱單元10按照前述的方式組合后形成一個散熱組件，當其中一個散熱單元出現(xiàn)故障時，將出現(xiàn)故障的該散熱單元1從整個散熱組件中斷開，只需要關閉相關閥門，不影響散熱組件繼續(xù)工作，減少了因為散熱器部分出現(xiàn)問題引起的風力發(fā)電機組停止運行的可能性，提高了風力發(fā)電機組的風能利用率。
[0042]如圖7和圖8所示，散熱單元10還包括外殼，散熱芯體1、風扇4和電機12設置于外殼內，液體管路的進液口和出液口位于外殼的外部。第一截止閥14可以設置于外殼內部，也可設置于外殼外部。外殼的設置可以起到保護散熱單元10的作用。
[0043]如圖7所示，散熱單元10的外殼為方形，或者如圖8所示，散熱單元的外殼為桶形，其中風扇支架13設置于外殼上，起到固定風扇4的作用。規(guī)則的外殼形狀有助于散熱單元之間緊湊結合，減少散熱組件的體積。
[0044]如圖7和圖8所示，散熱單元10具有支座5，支座5與外殼固定連接。支座的設置使散熱組件與其下方的其它部件之間的相對位置關系更加穩(wěn)定。
[0045]在本實用新型實施例中，電機12為變頻電機。
[0046]變頻電機采用專用變頻感應電動機結合變頻器的交流調速方式，可使散熱單元小型化，并提高散熱單元的自動化程度。
[0047]在本實用新型實施例中，第一截止閥14、第二截止閥15和第三截止閥16為電動閥門。
[0048]電動閥門動作力矩比普通閥門大，電動閥門開關動作速度可以調整，結構簡單，可簡化散熱單元支路結構，并快速有效地將該散熱單元支路從回路中斷開。
[0049]實施例二
[0050]本實用新型實施例中的冷卻系統(tǒng)與實施例一相比，不同之處在于，本實用新型實施例中的冷卻系統(tǒng)包括四個散熱單元支路11。
[0051]如圖5和圖6所示的回路中包括第一散熱單元支路111、第二散熱單元支路112、第三散熱單元支路113及第四散熱單元支路114等四個散熱單元支路11，S卩N=4。其中，在回液支路21上位于第一散熱單元支路111的第二端與回液支路21的第一端之間設置有一個第二截止閥15，在進液支路20上位于第一散熱單元支路111的第一端與第二散熱單元支路112的第一端之間設置一個第二截止閥15，在回液支路21上第二散熱單元支路112的第二端與第三散熱單元支路113的第二端之間設置一個第二截止閥15，在進液支路20上第三散熱單元支路113的第一端與第四散熱單元支路114的第一端之間設置一個第二截止閥15，第四散熱單元支路114的第二端與回液支路21的第一端之間設置有旁通支路22。
[0052]如圖5所示，當散熱單元支路11串聯(lián)工作時，第二截止閥15關閉，第三截止閥16打開。冷卻液按照如圖5所示的箭頭指示的方向在回路中流動。冷卻液按照如圖5所示的箭頭指示的方向在回路中流動。冷卻液從冷卻單元的出液口 81流入進液支路20，然后依次進入第一散熱單元支路111、回液支路21、第二散熱單元支路112、進液支路20、第三散熱單元支路113、回液支路21、第四散熱單元支路114，然后經旁通支路22流回到冷卻單元的進液口
82ο
[0053]如圖6所示，當散熱單元支路11并聯(lián)工作時，第三截止閥16關閉，第二截止閥15打開。冷卻液按照如圖6所示的箭頭指示的方向在回路中流動。冷卻液從冷卻單元的出液口 81流入進液支路20，再流經并聯(lián)的四個散熱單元支路11后進入回液支路21，最后流回到冷卻單元的進液口 82。
[0054]本實用新型實施例提供的冷卻系統(tǒng)可以工作在散熱單元支路11串聯(lián)的狀態(tài)，也可以工作在散熱單元支路11并聯(lián)的狀態(tài)，在出現(xiàn)某一散熱單元10損壞的情況下，使散熱單元支路11工作在并聯(lián)狀態(tài)，此時，關閉出現(xiàn)損壞的散熱單元10所在的散熱單元支路兩端的第一截止閥，可將該損壞的散熱單元10從冷卻回路中斷開，以保障散熱系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的正常運行。
[0055]實施例三
[0056]本實用新型實施例提供一種風力發(fā)電機組，具有實施例一或實施例二中的冷卻系統(tǒng)。
[0057]本實用新型提供的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)可以工作在散熱單元支路11串聯(lián)的狀態(tài)，也可以工作在散熱單元支路11并聯(lián)的狀態(tài)，并可以在散熱器部分損壞時保障冷卻系統(tǒng)正常運行。
[0058]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括散熱組件和冷卻單元(8)，其中，所述冷卻單元(8)與所述散熱組件組成冷卻液的循環(huán)回路； 所述散熱組件包括進液支路(20)、回液支路(21)和N個散熱單元支路(11)，N多2;所述進液支路(20)的第一端連接所述冷卻單元的出液口(81);所述回液支路(21)的第一端連接所述冷卻單元的進液口(82); 每個所述散熱單元支路(11)包括通過管路連接的兩個第一截止閥(14)和位于所述兩個第一截止閥(14)之間的散熱單元(10)，所述散熱單元支路(11)的兩端分別與所述進液支路(20)和所述回液支路(21)相連接； 在所述N個散熱單元支路(11)當中，第i散熱單元支路較第i + Ι散熱單元支路相對于冷卻單元(8)由近及遠地布置，其中，Ki彡N; 在所述回液支路(21)上位于第一散熱單元支路(111)與所述回液支路(21)的第一端之間的管路上、在進液支路(20)上第2*j-l散熱單元支路和第2j散熱單元支路之間的管路上以及在所述回液支路(21)上第2*j散熱單元支路和第2*j+l散熱單元支路之間的管路上分別設置有第二截止閥(15)，其中，j為整數(shù)且I彡j彡N/2; 所述散熱組件還包括旁通支路(22)以及設置在所述旁通支路(22)上的第三截止閥(16)，所述旁通支路的一端連接所述冷卻單元(8)的進液口；其中，當N為奇數(shù)時，所述旁通支路另一端連接所述回液支路(21)的第二端；當N為偶數(shù)時，所述旁通支路的所述另一端連接所述進液支路(20)的第二端。2.根據(jù)權利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱單元(10)包括散熱芯體(1)、風扇(4)和電機(12)，所述散熱芯體(I)包括液體管路和空氣通路，所述空氣通路與所述液體管路之間可熱交換，所述電機(12)驅動所述風扇(4)轉動產生氣流通過所述空氣通路。3.根據(jù)權利要求2所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱單元(10)還包括外殼，所述散熱芯體(I)、所述風扇(4)和所述電機(12)設置于所述外殼內，所述液體管路的進液口和出液口位于所述外殼的外部。4.根據(jù)權利要求3所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼為桶形或者方形。5.根據(jù)權利要求4所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱單元(10)具有支座(5)，所述支座(5)與所述外殼固定連接。6.根據(jù)權利要求2所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(12)為變頻電機。7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一截止閥(14)、所述第二截止閥(15)和所述第三截止閥(16)為電動閥門。8.—種風力發(fā)電機組，其特征在于，具有如權利要求1至7中任一項所述的冷卻系統(tǒng)。
【文檔編號】F03D80/60GK205638814SQ201620502441
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】馬彬銳
【申請人】烏魯木齊金風天翼風電有限公司