專利名稱：電機(jī)用空空冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷卻器技術(shù)，更具體地說，涉及一種電機(jī)用空空冷卻器。
背景技術(shù)：
目前，用于電機(jī)冷卻的空空冷卻器主要為管式。常見的管式空空冷卻器一般均包 括風(fēng)柜、設(shè)于風(fēng)柜內(nèi)的數(shù)排換熱管以及設(shè)于風(fēng)柜一端的集風(fēng)罩，換熱管一端分別通過集風(fēng) 罩與外部風(fēng)機(jī)相通，并且相同橫排的相鄰兩個換熱管12的圓心與縱向相對應(yīng)的一個換熱 管12的圓心呈等邊三角形，使得相鄰的管間距Sl與S2均相等，即相同橫排的相鄰兩個換 熱管的管間流通面積與縱向相對應(yīng)的換熱管的管間流通面積相等，見圖l所示。該種換熱 管的排列方式加工比較簡單，并且相應(yīng)的計算也具有大量的經(jīng)驗(yàn)公式。但是，通過長期的使 用以及實(shí)驗(yàn)計算得出，該排列方式在換熱方面并非是一種最佳的排列方式，因此，必須對現(xiàn) 有的空空冷卻器進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，從而使其能夠滿足換熱要求時管外風(fēng)阻最小， 或者在滿足給定管外風(fēng)阻時換熱能力最強(qiáng)的最佳效果。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種電機(jī)用空空冷卻 器，該冷卻器能夠有效降低風(fēng)阻，并且提高換熱效果。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 該電機(jī)用空空冷卻器包括風(fēng)柜、設(shè)于風(fēng)柜內(nèi)的數(shù)排換熱管以及設(shè)于風(fēng)柜一端的集
風(fēng)罩，換熱管一端分別通過集風(fēng)罩與外部風(fēng)機(jī)相通，所述的同一橫排的相鄰兩個換熱管的
圓心與縱向相對應(yīng)的一個換熱管的圓心呈等腰三角形，并且構(gòu)成該等腰三角形的同一橫排
的兩個換熱管的管間距與縱向相對應(yīng)的換熱管的管間距之比的取值范圍為1. 6 2. 0。 所述的同一橫排的換熱管管徑均相等；不同橫排的換熱管管徑相等或不相等。 所述的相鄰兩橫排的換熱管之間的垂直距離取值相等或不相等。 在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型的電機(jī)用空空冷卻器包括風(fēng)柜、設(shè)于風(fēng)柜內(nèi)的數(shù)
排換熱管以及設(shè)于風(fēng)柜一端的集風(fēng)罩，同一橫排的相鄰兩個換熱管的圓心與縱向相對應(yīng)的
一個換熱管的圓心呈等腰三角形，并且構(gòu)成該等腰三角形的同一橫排的兩個換熱管的管間
距與縱向相對應(yīng)的換熱管的管間距之比的取值范圍為1. 6 2. 0。采用該種換熱管排列方
式的冷卻器能夠在保證換熱效果的同時，極大的降低了管外風(fēng)阻，減少了配套風(fēng)機(jī)的能耗，
提高了換熱效果。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)用空空冷卻器的換熱管排列示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的電機(jī)用空空冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的冷卻器的剖視示意圖； 圖4是圖3中的A部放大示意圖；[0013] 圖5是本實(shí)用新型的冷卻器的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。請參閱圖1 圖5所 示，本實(shí)用新型的電機(jī)用空空冷卻器20的整體結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，同樣也包括 風(fēng)柜21、設(shè)于風(fēng)柜21內(nèi)的數(shù)排換熱管22以及設(shè)于風(fēng)柜21 —端的集風(fēng)罩23(見圖5)，換熱 管22 —端分別通過集風(fēng)罩23與外部風(fēng)機(jī)相通，而風(fēng)柜21底部為安裝面211，用以安裝在 電機(jī)上，并且在安裝面211的中間以及兩側(cè)均開有換熱通風(fēng)口 ，分別與電機(jī)的出風(fēng)口 1和進(jìn) 風(fēng)口 2相通。不同的是，該冷卻器20的同一橫排的相鄰兩個換熱管22的圓心與縱向相對 應(yīng)的一個換熱管22的圓心呈等腰三角形，并且構(gòu)成該等腰三角形的同一橫排的兩個換熱 管22的管間距Sl與縱向相對應(yīng)的換熱管22的管間距S2之比的取值范圍為1. 6 2. 0，即 相同橫排的相鄰兩個換熱管22的管間流通面積與縱向相對應(yīng)的換熱管22的管間流通面積 之比的取值范圍為1. 6 2. 0。作為一個實(shí)施例，該冷卻器20的同一橫排的換熱管22管 徑均相等；而不同橫排的換熱管22管徑可以相等，也可以不相等。另外，相鄰兩橫排的換熱 管22之間的垂直距離取值可以相等，也可以不相等。在此需要說明的是，傳統(tǒng)的等邊三角 形排列方式的換熱管，其S1/S2的值為l，并非最佳的排列方式。而本實(shí)用新型的排列方式 是根據(jù)我國學(xué)者過增元院士提出的場協(xié)同原理，對換熱器的流場進(jìn)行均勻性處理，也即管 外采用等流速流動計算出的，具體表現(xiàn)為若考慮到管外空氣的密度基本不變，等流速流動 也就等同于等流通截面積流動，即Sl等于2倍的S2，但考慮到氣體流過S2截面時并不是完 全垂直于S2截面，有一定的繞流，因此一般S2的值要略小于Sl的一半。經(jīng)過了多種工況 的數(shù)學(xué)模擬，以及通過上海理工大學(xué)的換熱性能測設(shè)平臺的多次反復(fù)試驗(yàn)，最終得出了 Sl/ S2的最佳取值范圍為1. 6 2. 0，按這種排列方式排布換熱管22的冷卻器20的換熱效果 和管外風(fēng)阻達(dá)到了最佳。請結(jié)合圖5所示，該冷卻器20的工作原理如下 該冷卻器20通過安裝面211安裝于電機(jī)上，并且通過風(fēng)機(jī)并經(jīng)集風(fēng)罩23進(jìn)入風(fēng) 柜21內(nèi)，為換熱管22提供用于換熱的冷流體(即外風(fēng)路a);而電機(jī)的發(fā)出的熱流體(即內(nèi) 風(fēng)路b)從出風(fēng)口 l進(jìn)入風(fēng)柜21內(nèi)，并與換熱管22內(nèi)的冷流體進(jìn)行熱量交換，外風(fēng)路a在 溫度升高后從換熱管22另一側(cè)流出風(fēng)柜21，而內(nèi)風(fēng)路b則在降溫后通過風(fēng)柜21內(nèi)的導(dǎo)流 板212的導(dǎo)流作用，從安裝面211兩側(cè)流出，并經(jīng)電機(jī)的進(jìn)風(fēng)口 2進(jìn)入電機(jī)內(nèi)，用以對電機(jī) 發(fā)熱元件的冷卻，并經(jīng)出風(fēng)口 1進(jìn)入冷卻器20進(jìn)行熱交換，通過如此的循環(huán)工作，從而實(shí)現(xiàn) 對電機(jī)的有效冷卻。 綜上所述，本實(shí)用新型的電機(jī)用空空冷卻器20，不僅保留了傳統(tǒng)冷卻器的結(jié)構(gòu)簡 單、承壓能力強(qiáng)以及加工方便的特點(diǎn)，而且在保證換熱效果的同時，極大的降低了管外風(fēng) 阻，減少了配套風(fēng)機(jī)的能耗，提高了換熱效果。 一般來說，本實(shí)用新型的冷卻器20在同樣換 熱功率條件下，最多可比傳統(tǒng)等邊三角形排列方式的冷卻器節(jié)能25%，因此具有良好的發(fā) 展前景。 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新 型，而并非用作為對本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種電機(jī)用空空冷卻器，包括風(fēng)柜、設(shè)于風(fēng)柜內(nèi)的數(shù)排換熱管以及設(shè)于風(fēng)柜一端的集風(fēng)罩，換熱管一端分別通過集風(fēng)罩與外部風(fēng)機(jī)相通，其特征在于同一橫排的相鄰兩個換熱管的圓心與縱向相對應(yīng)的一個換熱管的圓心呈等腰三角形，并且構(gòu)成該等腰三角形的同一橫排的兩個換熱管的管間距與縱向相對應(yīng)的換熱管的管間距之比的取值范圍為1.6～2.0。
2. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)用空空冷卻器，其特征在于所述的同一橫排的換熱管管徑均相等；不同橫排的換熱管管徑相等或不相等。
3. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)用空空冷卻器，其特征在于 所述的相鄰兩橫排的換熱管之間的垂直距離取值相等或不相等。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電機(jī)用空空冷卻器，該冷卻器包括風(fēng)柜、設(shè)于風(fēng)柜內(nèi)的數(shù)排換熱管以及設(shè)于風(fēng)柜一端的集風(fēng)罩，同一橫排的相鄰兩個換熱管的圓心與縱向相對應(yīng)的一個換熱管的圓心呈等腰三角形，并且構(gòu)成該等腰三角形的同一橫排的兩個換熱管的管間距與縱向相對應(yīng)的換熱管的管間距之比的取值范圍為1.6～2.0。采用該種換熱管排列方式的冷卻器能夠在保證換熱效果的同時，極大的降低了管外風(fēng)阻，減少了配套風(fēng)機(jī)的能耗，提高了換熱效果。
文檔編號H02K9/00GK201490842SQ20092007266
公開日2010年5月26日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者張奎, 沈志勇, 茅忠萍, 茅文焯 申請人:上海東潤換熱設(shè)備制造有限公司