一种相变冷却式永磁直驱鼓风机制造技术

一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，涉及鼓风机技术领域，提供一种能实现高效率、低能耗冷却的鼓风机。它包括电机壳体、绕组、定子铁芯、永磁体、转子铁芯、电机轴、蜗壳、叶轮和蜗壳底座，还包括冷却系统和设置在电机轴与电机壳体之间的一对相变冷却机构；所述相变冷却机构包括固定板、进液管组、翅片、温度传感器、出液管组和蓄热直管，固定板为平行设置的一对并位于进液管组和出液管组之间，在进、出液管组之间设有若干蓄热直管，蓄热直管包括由内而外依次的相变材料、内铜管、支架和外铜管；冷却系统包括冷却流道以及设置在冷却流道上的进口流量阀、出口流量阀、开关阀、储液箱、流量泵和冷却机构。本发明专利技术可以实现对鼓风机起到很好的冷却效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种相变冷却式永磁直驱鼓风机


[0001]本专利技术涉及鼓风机
，具体地说是一种相变冷却式永磁直驱鼓风机。

技术介绍

[0002]永磁直驱鼓风机主要结构是将鼓风机叶轮直接安装在电动机轴延伸端上，转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器上，不需要变速器及联轴器，由高速电动机直接驱动，通常冷却系统采用外置冷凝器的方式，保护风机系统。
[0003]相变蓄热是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术，主要分为热化学储热、显热储热和相变储热，其中热化学储热不安全且蓄热过程不可控，显热储热密度小，相比之下，相变储热安全稳定、储热密度高。相变蓄热材料能随温度变化而改变形态并提供潜热，相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
[0004]中国专利CN107387460A公开了一种磁悬浮离心式鼓风机冷却系统，设计了一种鼓风机用散热器，利用散热器将热量带走，散热器安装于电机外部，未实现电机、鼓风机内部冷却，冷却效率较低，并且存在设计占用空间较大、需要提供额外动力等不足点。中国专利CN106687694A公开了一种直驱型双涡轮鼓风机冷却结构，设计了沿电机壳外径对定子进行冷却的多个孔道，以及用于对轴承座及转子进行冷却的多个孔道，利用风冷将热量带走，但设计孔道结构复杂，加工工艺难度较高。
[0005]目前鼓风机冷却原理主要有风冷和水冷两种，冷却方式主要有内置散热孔道、外置散热器两种，水冷方式散热效果较好，但会带来泄露、振动等不利影响；风冷方式较稳定，但散热效果较差，需要额外动力持续工作将热量带走，内置散热孔道结构较为复杂、加工工艺冗余，外置冷凝器、风扇散热效率较低，同样都需要额外动力持续工作将热量带走，增加了额外耗能。因此，在避免对电机、鼓风机结构进行较大改进的前提下，提供一种能实现高效率、低能耗冷却的鼓风机是本专利技术所要解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供了一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，在避免对电机、鼓风机结构进行较大改进的前提下，提供一种能实现高效率、低能耗冷却的鼓风机。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，包括电机壳体、绕组、定子铁芯、永磁体、转子铁芯、电机轴、蜗壳、叶轮和蜗壳底座，其特征是，还包括冷却系统和设置在电机轴与电机壳体之间的一对相变冷却机构；
[0008]所述相变冷却机构包括固定板、进液管组、翅片、温度传感器、出液管组和蓄热直管，所述固定板为平行设置的一对并位于进液管组和出液管组之间，进液管组包括进液直管和进液集束管，出液管组包括出液直管和出液集束管和出液短直管，进、出液集束管均为圆环形，在进、出液集束管之间设有若干蓄热直管，所述蓄热直管包括由内而外依次的相变
材料、内铜管、支架和外铜管，蓄热直管贯穿固定板；所述翅片沿蓄热直管设置，在至少一根蓄热直管上设有温度传感器用于监测相变材料的温度；
[0009]所述冷却系统包括冷却流道以及设置在冷却流道上的进口流量阀、出口流量阀、开关阀、储液箱、流量泵和冷却机构，冷却流道的第一端与进液直管连接，冷却流道的第二端与出液直管连接。
[0010]进一步地，进液管沿进液集束管径向设置，在进液集束管上设有若干位于同一圆周上的进液短直管，进液短直管与蓄热直管的对应端固定连接。
[0011]进一步地，出液管沿出液集束管径向设置，在出液集束管上设有若干位于同一圆周上的出液短直管，出液短直管与蓄热直管的对应端固定连接。
[0012]进一步地，在电机壳体内设有壳体流道，壳体流道将两相变冷却机构的进液管连接在一起。
[0013]进一步地，所述叶轮通过叶轮拉杆固定在电机轴上，所述蜗壳与电机轴间设有蜗壳气密环。
[0014]进一步地，所述相变材料采用三水醋酸钠与羟甲基纤维素钠混合配比，混合材料相变点为42至50度，密度为1.6g/cm3，潜热为280至320kJ/kg。
[0015]进一步地，所述翅片采用铝箔材质，厚度1mm，翅片上设有便于蓄热直管穿过的直管通孔，且直管通孔进行翻边处理，翻边厚度1mm，所述翅片沿蓄热直管长度方向在支撑板与固定板之间均匀分布。
[0016]进一步地，所述温度传感器采用卡扣安装于传感器安装孔内。
[0017]进一步地，在两固定板之间设有支撑板，蓄热直管贯穿支撑板，在支撑板的两端面上均固定有圆环形的直管支撑凸台。
[0018]本专利技术提供的一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，有益效果在于：
[0019](1)永磁电机与鼓风机同轴设计，缩小了整机尺寸，省去了联轴器与减速器，大幅提高了传动效率。
[0020](2)将相变冷却机构设置于电机内部，提高了相变材料吸热效率，相变材料将电机热吸收转化成潜热过程中，温度保持在相变点不变，可有效控制电机温度，保证电机稳定工作。
[0021](3)采用相变材料对电机产热进行自然蓄热、散热，可根据电机功率设计直管尺寸、相变材料重量，该相变冷却机构可将该型鼓风机满载正常运行6h所释放的热量转化成相变材料潜热，大幅降低鼓风机冷却耗能。
[0022](4)冷却系统设置三种工作模式，自然工作模式Ⅰ、常规冷却模式Ⅱ、紧急冷却模式Ⅲ，满足了不同工况条件下的散热需求。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的总体结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的相变冷却机构三维图；
[0025]图3为本专利技术的相变冷却机构的正视图；
[0026]图4为图3中的A
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A剖视图；
[0027]图5为本专利技术的相变冷却机构的直管剖视图；
[0028]图6为本专利技术的相变冷却机构翅片结构示意图；
[0029]图7为本专利技术的相变冷却机构支撑板的轴向示意图；
[0030]图8为本专利技术的相变冷却机构支撑板的剖视图；
[0031]图9为本专利技术的相变冷却机构传感器安装孔结构示意图；
[0032]图中：1端板，2电机壳体，2
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1进液孔，2
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2壳体流道，2
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3出液孔，2
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4连接头，3绕组，4定子铁芯，5永磁体，6转子铁芯，7相变冷却机构，7
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1固定板，7
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1a安装架固定孔，7
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1b直管安装孔，7
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2进液管组，7
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2a进液直管，7
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2b进液集束管，7
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2c进液短直管，7
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3翅片，7
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3a直管通孔，7
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4支撑板，7
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4a直管支撑孔，7
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4b直管支撑凸台，7
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5温度传感器，7
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6出液管组，7
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6a出液直管，7
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6b出液集束管，7
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6c出液短直管，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，包括电机壳体、绕组、定子铁芯、永磁体、转子铁芯、电机轴、蜗壳、叶轮和蜗壳底座，其特征是，还包括冷却系统和设置在电机轴与电机壳体之间的一对相变冷却机构；所述相变冷却机构包括固定板、进液管组、翅片、温度传感器、出液管组和蓄热直管，所述固定板为平行设置的一对并位于进液管组和出液管组之间，进液管组包括进液直管和进液集束管，出液管组包括出液直管和出液集束管和出液短直管，进、出液集束管均为圆环形，在进、出液集束管之间设有若干蓄热直管，所述蓄热直管包括由内而外依次的相变材料、内铜管、支架和外铜管，蓄热直管贯穿固定板；所述翅片沿蓄热直管设置，在至少一根蓄热直管上设有温度传感器用于监测相变材料的温度；所述冷却系统包括冷却流道以及设置在冷却流道上的进口流量阀、出口流量阀、开关阀、储液箱、流量泵和冷却机构，冷却流道的第一端与进液直管连接，冷却流道的第二端与出液直管连接。2.根据权利1要求所述的一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，其特征是，进液管沿进液集束管径向设置，在进液集束管上设有若干位于同一圆周上的进液短直管，进液短直管与蓄热直管的对应端固定连接。3.根据权利1要求所述的一种相变冷却式永磁直驱鼓风机，其特征是，出液管沿出液集束管径向设置，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢方伟，方树鹏，石修伟，邵焕，田祖织，吕科廷，李洪磊，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：