[实用新型]电机用空空冷却器

说明书

技术领域

本实用新型涉及冷却器技术，更具体地说，涉及一种电机用空空冷却器。

背景技术

目前，用于电机冷却的空空冷却器主要为管式。常见的管式空空冷却器一般均包括风柜、设于风柜内的数排换热管以及设于风柜一端的集风罩，换热管一端分别通过集风罩与外部风机相通，并且相同横排的相邻两个换热管12的圆心与纵向相对应的一个换热管12的圆心呈等边三角形，使得相邻的管间距S1与S2均相等，即相同横排的相邻两个换热管的管间流通面积与纵向相对应的换热管的管间流通面积相等，见图1所示。该种换热管的排列方式加工比较简单，并且相应的计算也具有大量的经验公式。但是，通过长期的使用以及实验计算得出，该排列方式在换热方面并非是一种最佳的排列方式，因此，必须对现有的空空冷却器进行进一步的研究和改进，从而使其能够满足换热要求时管外风阻最小，或者在满足给定管外风阻时换热能力最强的最佳效果。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种电机用空空冷却器，该冷却器能够有效降低风阻，并且提高换热效果。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该电机用空空冷却器包括风柜、设于风柜内的数排换热管以及设于风柜一端的集风罩，换热管一端分别通过集风罩与外部风机相通，所述的同一横排的相邻两个换热管的圆心与纵向相对应的一个换热管的圆心呈等腰三角形，并且构成该等腰三角形的同一横排的两个换热管的管间距与纵向相对应的换热管的管间距之比的取值范围为1.6～2.0。

所述的同一横排的换热管管径均相等；不同横排的换热管管径相等或不相等。

所述的相邻两横排的换热管之间的垂直距离取值相等或不相等。

在上述技术方案中，本实用新型的电机用空空冷却器包括风柜、设于风柜内的数排换热管以及设于风柜一端的集风罩，同一横排的相邻两个换热管的圆心与纵向相对应的一个换热管的圆心呈等腰三角形，并且构成该等腰三角形的同一横排的两个换热管的管间距与纵向相对应的换热管的管间距之比的取值范围为1.6～2.0。采用该种换热管排列方式的冷却器能够在保证换热效果的同时，极大的降低了管外风阻，减少了配套风机的能耗，提高了换热效果。

附图说明

图1是现有技术的电机用空空冷却器的换热管排列示意图；

图2是本实用新型的电机用空空冷却器的结构示意图；

图3是本实用新型的冷却器的剖视示意图；

图4是图3中的A部放大示意图；

图5是本实用新型的冷却器的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。请参阅图1～图5所示，本实用新型的电机用空空冷却器20的整体结构形式与现有技术基本相同，同样也包括风柜21、设于风柜21内的数排换热管22以及设于风柜21一端的集风罩23(见图5)，换热管22一端分别通过集风罩23与外部风机相通，而风柜21底部为安装面211，用以安装在电机上，并且在安装面211的中间以及两侧均开有换热通风口，分别与电机的出风口1和进风口2相通。不同的是，该冷却器20的同一横排的相邻两个换热管22的圆心与纵向相对应的一个换热管22的圆心呈等腰三角形，并且构成该等腰三角形的同一横排的两个换热管22的管间距S1与纵向相对应的换热管22的管间距S2之比的取值范围为1.6～2.0，即相同横排的相邻两个换热管22的管间流通面积与纵向相对应的换热管22的管间流通面积之比的取值范围为1.6～2.0。作为一个实施例，该冷却器20的同一横排的换热管22管径均相等；而不同横排的换热管22管径可以相等，也可以不相等。另外，相邻两横排的换热管22之间的垂直距离取值可以相等，也可以不相等。在此需要说明的是，传统的等边三角形排列方式的换热管，其S1/S2的值为1，并非最佳的排列方式。而本实用新型的排列方式是根据我国学者过增元院士提出的场协同原理，对换热器的流场进行均匀性处理，也即管外采用等流速流动计算出的，具体表现为：若考虑到管外空气的密度基本不变，等流速流动也就等同于等流通截面积流动，即S1等于2倍的S2，但考虑到气体流过S2截面时并不是完全垂直于S2截面，有一定的绕流，因此一般S2的值要略小于S1的一半。经过了多种工况的数学模拟，以及通过上海理工大学的换热性能测设平台的多次反复试验，最终得出了S1/S2的最佳取值范围为1.6～2.0，按这种排列方式排布换热管22的冷却器20的换热效果和管外风阻达到了最佳。

请结合图5所示，该冷却器20的工作原理如下：