專利名稱：高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械科學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置。
背景技術(shù)：
高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)具有瞬時(shí)釋放能量的顯著特點(diǎn)。常用于放電時(shí)間短，瞬時(shí)功率大的場(chǎng)合。飛輪工作過程中，由可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐組件，及其他的一系列組件，比如發(fā)電機(jī)，在飛輪系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量，使溫度超過設(shè)計(jì)范圍，系統(tǒng)操作壽命降低。因此目前常用的冷卻方式有循環(huán)水冷、風(fēng)冷、散熱器冷卻等。循環(huán)水冷效果較風(fēng)冷好，但循環(huán)水冷存在設(shè)備復(fù)雜、易漏、難以管理的缺點(diǎn)。使用傳統(tǒng)的散熱系統(tǒng)對(duì)飛輪支撐結(jié)構(gòu)、電機(jī)、軸承、外殼內(nèi)產(chǎn)熱等部件散熱，如果熱量不能及時(shí)、足量耗散，則飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中各組件溫度將超出最佳溫度范圍，影響系統(tǒng)的操作壽命，降低飛輪系統(tǒng)工作可靠性。為保證高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，防止突然失效帶來對(duì)周圍事物的傷害，通常將高儲(chǔ)能飛輪置于地下，其主要散熱性能的好壞，主要由與發(fā)熱組件緊密相連的部分——土壤決定，而土壤的導(dǎo)熱性能不良，其散熱系統(tǒng)的散熱性能很差。這樣高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)產(chǎn)生熱量就不能有效地散發(fā)到土壤中，系統(tǒng)組件的溫度不能保持在最佳狀態(tài)，降低組件的操作壽命及高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間。李文圣等(專利號(hào)ZL 200410010855.9)所公開的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中的散熱系統(tǒng)，利用佩爾捷效應(yīng)使系統(tǒng)溫度維持正常。具有延長(zhǎng)軸承系統(tǒng)的壽命、尺寸小、易維護(hù)、成本低等特點(diǎn)。先有技術(shù)采用的散熱方式往往需要外加電流。這樣不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且導(dǎo)致了使用成本的增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是:提供一種高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝容易、能達(dá)到較好的散熱效果，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，包括飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的外殼，在外殼上設(shè)有導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件，在外殼外設(shè)有導(dǎo)熱耦合元件，導(dǎo)熱耦合元件耦合在外殼上，導(dǎo)熱耦合元件與導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件連接；導(dǎo)熱耦合元件與導(dǎo)熱元件的一端連接，在導(dǎo)熱元件的另一端上設(shè)有散熱組件。所述的導(dǎo)熱元件為管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密閉的空腔，在空腔中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。在導(dǎo)熱元件的外表面上設(shè)有厚度為0.5 0.8mm的鍍層。鍍層采用電鍍的方式鍍上錫或其它材料，它可有效降低高性能導(dǎo)熱元件與耦合元件及散熱組件之間的接觸熱阻。導(dǎo)熱元件具有一個(gè)水平方向仰角，該仰角大于5°。有助于系統(tǒng)循環(huán)使用。由于采用上述的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的組件產(chǎn)生的熱量通過高性能的導(dǎo)熱元件導(dǎo)出至散熱組件上進(jìn)行散耗，這種方式能夠持續(xù)的接收并傳導(dǎo)熱量，使高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的多個(gè)產(chǎn)熱組件能夠保持在合適的操作溫度，該溫度等于或低于額定溫度；由于本實(shí)用新型的導(dǎo)熱元件利用內(nèi)部的導(dǎo)熱介質(zhì)汽化、冷凝循環(huán)傳輸熱量，在循環(huán)過程中將熱量由高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)運(yùn)送到散熱組件上，散熱組件可設(shè)置在高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的工作范圍外，而無需安裝在真空環(huán)境中，因此散熱方式及結(jié)構(gòu)都能極大的獲得簡(jiǎn)化，而且導(dǎo)熱效果好。本實(shí)用新型容易制作，成本低廉，使用效果好。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例:高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的外殼1，在外殼I上設(shè)有導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件2，在外殼I外設(shè)有導(dǎo)熱耦合元件3，導(dǎo)熱耦合元件3通過螺栓連接的方式機(jī)械耦合在外殼I上，導(dǎo)熱耦合元件3能提供一個(gè)表面區(qū)域，該區(qū)域面積可有效將熱量從飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)熱元件上傳輸?shù)綄?dǎo)熱元件4上，導(dǎo)熱耦合元件3與導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件2連接；導(dǎo)熱耦合元件3與導(dǎo)熱元件4的一端連接，導(dǎo)熱元件4具有一個(gè)水平方向仰角，該仰角大于5°，在導(dǎo)熱元件4的另一端上設(shè)有散熱組件5 ;所述的導(dǎo)熱元件4為管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密閉的空腔，在空腔中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)；在導(dǎo)熱元件4的外表面上電鍍有一層厚度為0.5 0.8mm的錫鍍層。裝配耦合過程中可通過增加各部件之間的接觸壓力，或添加導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱墊及導(dǎo)熱材料等方式來降低接觸熱阻。散熱組件5是由與工作環(huán)境相適應(yīng)的導(dǎo)熱性能良好的散熱翅片組成，本實(shí)施例中的工作環(huán)境為大氣，散熱翅片的數(shù)量，間隔，厚度及尺寸由需傳輸熱量確定，當(dāng)傳熱量為550W時(shí)，采用鋁制翅片，形狀為圓形，厚度為6mm，16 20個(gè)散熱翅片即可滿足要求，散熱組件5的散熱翅片上可添加能增大對(duì)流傳熱系數(shù)的任何形式，如改變散熱翅片的表面形狀，釘狀、梅花狀等，散熱組件5外部可采用空氣對(duì)流，強(qiáng)制空氣對(duì)流，水對(duì)流，強(qiáng)制水對(duì)流等方式增大傳熱系數(shù)。
權(quán)利要求1.一種高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，包括飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的外殼(1)，其特征在于:在外殼(I)上設(shè)有導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件(2)，在外殼(I)外設(shè)有導(dǎo)熱耦合元件(3)，導(dǎo)熱耦合元件(3 )耦合在外殼(I)上，導(dǎo)熱耦合元件(3 )與導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件(2 )連接；導(dǎo)熱耦合元件(3 )與導(dǎo)熱元件(4)的一端連接，在導(dǎo)熱元件(4)的另一端上設(shè)有散熱組件(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)熱元件(4)為管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密閉的空腔，在空腔中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，其特征在于:在導(dǎo)熱元件(4)的外表面上設(shè)有厚度為0.5 0.8mm的鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，其特征在于:導(dǎo)熱元件(4)具有一個(gè)水平方向仰 角，該仰角大于5°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的散熱裝置，包括飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的外殼，在外殼上設(shè)有導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件，在外殼外設(shè)有導(dǎo)熱耦合元件，導(dǎo)熱耦合元件耦合在外殼上，導(dǎo)熱耦合元件與導(dǎo)熱轉(zhuǎn)子支撐組件連接；導(dǎo)熱耦合元件與導(dǎo)熱元件的一端連接，在導(dǎo)熱元件的另一端上設(shè)有散熱組件。本實(shí)用新型將高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的組件產(chǎn)生的熱量通過高性能的導(dǎo)熱元件導(dǎo)出至散熱組件上進(jìn)行散耗，這種方式能夠持續(xù)的接收并傳導(dǎo)熱量，使高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的多個(gè)產(chǎn)熱組件能夠保持在合適的操作溫度，該溫度等于或低于額定溫度；本實(shí)用新型的散熱方式及結(jié)構(gòu)都能極大的獲得簡(jiǎn)化，而且導(dǎo)熱效果好。
文檔編號(hào)F28D15/00GK203166685SQ201320158969
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者王琬, 何林, 楊立 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)