一種單級高速風機自冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種單級高速風機自冷卻系統，包括空冷系統和風冷系統，空冷系統包括殼體、主排風管、副排風管、散熱吸氣管道、長風道和短風道，主排氣管與蝸殼連接，主排氣管上開設的分支管與渦輪增壓器的一端相連，渦輪增壓器的另一端與副排風管相連，在殼體內設有散熱吸氣管道，散熱吸氣管道通過散熱彎管、三通管道與電機外套上的兩個進風口相連，長風道和短風道與電機外套上的出風口相連。風機的集流器和電機外套上的環形水道、水泵和水箱串聯形成水冷卻系統，將電機外套上的熱量傳遞給集流器，再借助高速氣流冷卻集流器的方式實現冷卻。采用空冷系統與水冷系統相結合的復合冷卻方案解決電機散熱問題，確保風機部件的安全可靠運行。
【專利說明】
一種單級高速風機自冷卻系統
技術領域
[0001]本發明屬于冷卻系統領域，尤其是涉及一種單級高速風機自冷卻系統。
【背景技術】
[0002]單級高速風機是通過電機主軸直連帶動葉輪高速運轉，在正常工作狀態下，電機本身會有5 %的功率損耗，這部分功率以熱量的形式損耗。電機主軸在長時間高速運轉時，熱量在電機內積累，定子、轉子、軸承等零部件溫度升高，會影響電機運行的穩定性、安全性及使用壽命。因此，解決電機的散熱、保持電機內的熱平衡就顯得至關重要。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明旨在提出一種單級高速風機自冷卻系統，采用空冷系統與水冷系統相結合的復合冷卻方案解決電機散熱問題。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0005]—種單級高速風機自冷卻系統，包括空冷系統，所述空冷系統包括殼體、主排風管、副排風管、散熱吸氣管道、長風道和短風道，將單級高速風機置于所述殼體內，所述主排氣管與風機上的蝸殼連接，所述主排氣管上開設的分支管與渦輪增壓器的一端相連，所述渦輪增壓器的另一端與所述副排風管相連，氣體帶動渦輪增壓器中的軸旋轉后由副排氣管排出，渦輪增壓器中的軸旋轉由另一側的渦輪風機吸入冷空氣，在所述殼體內設有所述散熱吸氣管道，在所述殼體上開設有散熱吸氣管道的進氣口，可直接從殼體外吸入冷空氣，所述散熱吸氣管道通過散熱彎管與三通管道的進口相連，所述三通管道的兩個出口與電機外套上的兩個進風口相連，冷空氣經過散熱彎管、三通管道后進入電機內，所述長風道和短風道與所述電機外套上的出風口相連，空氣吸熱后從長風道、短風道排出。
[0006]進一步的，本單級高速風機自冷卻系統還包括水冷系統，所述水冷系統包括水箱和設置在風機的集流器和電機外套上的環形水道，所述水箱位于所述殼體內，所述水箱出水口通過水管與水栗相連，所述水栗與集流器進水管的一端相連，所述集流器進水管的另一端與集流器上的環形水道相連，所述集流器上的環形水道通過電機進水管與電機外套上的環形水道相連，所述電機外套上的環形水道通過水箱進水管與水箱相連。電機外套與集流器上的環形水道、水栗和水箱串聯形成水冷卻系統，將電機外套上的熱量傳遞給集流器，集流器內表面流過的高速氣流將熱量帶入蝸殼排出。
[0007]進一步的，所述水箱為封閉式水箱，在所述水箱中設有隔板，使水箱進水管與水箱出水口處于隔板兩側，使水箱內的水形成定向流動。
[0008]進一步的，在所述散熱吸氣管道內安裝有散熱空濾。
[0009]進一步的，所述長風道和短風道朝向集流器，以使熱空氣盡快由集流器吸入并排出。
[0010]進一步的，由于電機外套上設有兩個進風口，在所述三通管道的進口處設有分流板，以保證冷空氣一分為二進入電機。
[0011]進一步的，在所述殼體內安裝有殼體空濾。
[0012]進一步的，所述殼體為封閉殼體。
[0013]進一步的，所述散熱吸氣管道的進氣口開設在殼體前立板上，在所述殼體右立板上開有風機進氣口，所述主排氣管和副排氣管位于殼體頂部。
[0014]相對于現有技術，本發明所述的單級高速風機自冷卻系統具有以下優勢:空冷系統是利用排氣帶動渦輪增壓器吸入冷空氣冷卻電機內部，水冷系統是利用水循環將電機外套熱量帶至集流器，再借助高速氣流冷卻集流器的方式實現冷卻，采用空冷系統與水冷系統相結合的復合冷卻方案解決電機散熱問題，保證風機的溫度保持在要求的溫度范圍內，確保風機部件的安全可靠運行;具有結構簡單、設計巧妙、冷卻效果好等優點。
【附圖說明】
[0015]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1為本發明中殼體的主視圖；
[0017]圖2為本發明中殼體的右視圖；
[0018]圖3為本發明的結構不意圖；
[0019]圖4為本發明的主視圖；
[0020]圖5為本發明的俯視圖；
[0021]圖6為本發明中風機主視圖；
[0022]圖7為本發明中集流器剖視圖；
[0023]圖8為本發明中水箱的結構示意圖；
[0024]圖9為本發明中電機外套剖視圖；
[0025]圖10為本發明中三通管道結構示意圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]1、殼體;2、主排氣管;3、副排氣管;4、風機;4-1、集流器;4-2、蝸殼;4-3、電機外套；
5、渦輪增壓器;6、殼體空濾;7、散熱空濾;8、散熱吸氣管道;9、長風道；10、水箱；10-1、水箱出水口； 10-2、隔板；11、水箱進水管；12、短風道；13、水栗；14、進氣口； 15、電機進水管；16、集流器進水管；17、散熱彎管；18、三通管道;18-1、分流板。
【具體實施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0029]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0030]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0031 ]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0032]—種單級高速風機自冷卻系統，包括空冷系統，所述空冷系統包括殼體1、主排風管2、副排風管3、散熱吸氣管道8、長風道9和短風道12，所述殼體I為封閉殼體，在所述殼體I內安裝有殼體空濾6，所述主排氣管2和副排氣管3位于殼體I頂部，將單級高速風機4置于所述殼體I內，所述主排氣管2與風機4上的蝸殼4-2連接，所述主排氣管2上開設的分支管與渦輪增壓器5的一端相連，所述渦輪增壓器5的另一端與所述副排風管3相連，氣體帶動渦輪增壓器5中的軸旋轉后由副排氣管3排出，渦輪增壓器5中的軸旋轉由另一側的渦輪風機吸入冷空氣，在所述殼體I內設有所述散熱吸氣管道8，在所述散熱吸氣管道8內安裝有散熱空濾7，在所述殼體I前立板上開設有散熱吸氣管道8的進氣口 14，散熱吸氣管道8可直接從殼體I外吸入冷空氣，在所述殼體I右立板上開有風機進氣口，所述散熱吸氣管道8通過散熱彎管17與三通管道18的進口相連，所述三通管道18的兩個出口與電機外套4-3上的兩個進風口相連，冷空氣經過散熱彎管17、三通管道18后進入電機內，由于電機外套4-3上設有兩個進風口，在所述三通管道18的進口處設有分流板18-1，以保證冷空氣一分為二進入電機，所述長風道9和短風道12與所述電機外套4-3上的出風口相連，所述長風道9和短風道12朝向集流器4-1，以使熱空氣盡快由集流器4-1吸入并排出。
[0033]本單級高速風機自冷卻系統還包括水冷系統，所述水冷系統包括水箱10和設置在風機4的集流器4-1和電機外套4-3上的環形水道，所述水箱10位于殼體I內，所述水箱出水口 10-1通過水管與水栗13相連，所述水栗13與集流器進水管16的一端相連，所述集流器進水管16的另一端與集流器4-1上的環形水道相連，所述集流器4-1上的環形水道通過電機進水管15與電機外套4-3上的環形水道相連，所述電機外套4-3上的環形水道通過水箱進水管11與水箱10相連，所述水箱10為封閉式水箱，在所述水箱10中設有隔板10-2，使水箱進水管11與水箱出水口 10-1處于隔板10-2兩側，使水箱1內的水形成定向流動。
[0034]本實例的工作過程:空冷系統是利用排氣帶動渦輪增壓器5為動力吸入冷空氣，散熱吸氣管道8為獨立管道，并在密閉獨立的散熱吸氣管道8中安裝有散熱空濾7，以保證電機的內部潔凈。電機外套4-3上開有兩個散熱進風口，在三通管道18中間設有分流板18-1，冷空氣進入電機前用三通管道18對氣體分離，由電機排出的氣體進入長風道9和短風道12，長風道9和短風道12朝向集流器4-1，以使熱空氣盡快由集流器4-1吸入并排出。電機外套4-3與集流器4-1上的環形水道、水栗13和水箱1串聯形成水冷卻系統，將電機外套4-3上的熱量傳遞給集流器4-1，集流器4-1內表面流過的高速氣流將熱量帶入蝸殼4-2排出。本單級高速風機自冷卻系統采用空冷系統與水冷系統相結合的復合冷卻方案解決電機散熱問題，保證風機的溫度保持在要求的溫度范圍內，確保風機部件的安全可靠運行。
[0035]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:包括空冷系統，所述空冷系統包括殼體、主排風管、副排風管、散熱吸氣管道、長風道和短風道，將單級高速風機置于所述殼體內，所述主排氣管與風機上的蝸殼連接，所述主排氣管上開設的分支管與渦輪增壓器的一端相連，所述渦輪增壓器的另一端與所述副排風管相連，在所述殼體內設有所述散熱吸氣管道，在所述殼體上開設有散熱吸氣管道的進氣口，所述散熱吸氣管道通過散熱彎管與三通管道的進口相連，所述三通管道的兩個出口與電機外套上的兩個進風口相連，所述長風道和短風道與所述電機外套上的出風口相連。2.根據權利要求1所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:本單級高速風機自冷卻系統還包括水冷系統，所述水冷系統包括水箱和設置在風機的集流器和電機外套上的環形水道，所述水箱位于所述殼體內，所述水箱出水口通過水管與水栗相連，所述水栗與集流器進水管的一端相連，所述集流器進水管的另一端與集流器上的環形水道相連，所述集流器上的環形水道通過電機進水管與電機外套上的環形水道相連，所述電機外套上的環形水道通過水箱進水管與水箱相連。3.根據權利要求2所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:所述水箱為封閉式水箱，在所述水箱中設有隔板，使水箱進水管與水箱出水口處于隔板兩側。4.根據權利要求3所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:在所述散熱吸氣管道內安裝有散熱空濾。5.根據權利要求4所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:所述長風道和短風道朝向集流器。6.根據權利要求5所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:在所述三通管道的進口處設有分流板。7.根據權利要求6所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:在所述殼體內安裝有殼體空濾。8.根據權利要求1所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:所述殼體為封閉殼體。9.根據權利要求1所述的一種單級高速風機自冷卻系統，其特征在于:所述散熱吸氣管道的進氣口開設在殼體前立板上，在所述殼體右立板上開有風機進氣口，所述主排氣管和副排氣管位于殼體頂部。
【文檔編號】H02K9/16GK105971910SQ201610300172
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】劉志忠, 何毅, 張志華, 沙宏磊, 俞天野, 孫吉松, 潘少杰, 許國輝, 王勝迎, 黃超群
【申請人】億昇(天津)科技有限公司