[发明专利]一种用于液冷散热的飞轮转子

说明书

本发明涉及一种用于液冷散热的飞轮转子，飞轮转子安装在飞轮储能系统中，包括转子本体，在转子本体中心孔中安装有自吸管，自吸管的顶端与转子本体固定连接，自吸管的管腔为进液流道，自吸管的下端从转子本体中心孔伸出，并设有进液口，自吸管和转子本体中心孔之间留有间隙，作为出液流道，转子本体中心孔下端的开口为出液流道的出液口，自吸管上端的侧面设有多个用于连通进液流道和出液流道的循环孔。本发明的转子在不使用其他外设设备的情况下实现冷却液的自动循环，降低了总体的成本和功率损耗，并且结构简单，制造方便，并且有效的隔离油路和其他部件。

技术领域

本发明属于飞轮储能系统的散热领域，具体涉及一种用于液冷散热的飞轮转子。

背景技术

磁悬浮飞轮储能系统中，转子上的热量来源包括了电机的铁损，磁轴承的铁损，其中电机的铁损较大，并且由于转子完全悬浮在真空中，转子只能通过辐射来散热，没法进行热交换，热量累积会使转子达到很高的温度，从而导致转子上磁钢退磁以及材料的性能降低，造成安全隐患。

现有的转子散热系统一般都是在空气状态下，使用风冷散热或者液冷散热。而磁悬浮飞轮储能系统内部没有空气，无法进行风冷散热；液冷散热一般为纯机械系统，系统内部没有电气部分，而飞轮系统内部的电气部分导致普通的液冷系统会对电气部分造成影响，需要隔离冷却液和电气部分，从而需要专门设计液冷系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于液冷散热的飞轮转子，在转子本体中心孔设置自吸管，可以在旋转中吸取冷却液槽的冷却液，通过冷却液的上升流动和回流，形成对飞轮转子的持续冷却，并且冷却中冷却液始终在转子本体中心孔中循环，因此可以有效的与飞轮储能系统中的其他结构分隔开。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于液冷散热的飞轮转子，飞轮转子安装在飞轮储能系统中，包括转子本体，在转子本体中心孔中安装有自吸管，自吸管的顶端与转子本体固定连接，自吸管的管腔为进液流道，自吸管的下端从转子本体中心孔伸出，并设有进液口，自吸管内设有自吸结构，自吸管和转子本体中心孔之间留有间隙，作为出液流道，转子本体中心孔下端的开口为出液流道的出液口，自吸管上端的侧面设有多个用于连通进液流道和出液流道的循环孔。

所述循环孔在自吸管上沿自吸管的圆周方向均匀间隔设置。

所述自吸管的自吸结构为进液口内壁加工的沿自吸管轴向延伸的螺旋槽。

所述自吸管的自吸结构为安装在自吸管进液口处的一个带有斜角的叶轮。

所述自吸结构在使用时整体或者一部分浸泡在冷却液中。

所述出液口位置固定安装自吸管稳定环，自吸管稳定环的内径和自吸管的外径相吻合。

所述的自吸管稳定环在自吸管上设置多个。

所述自吸管稳定环上设有围绕自吸管间隔设置的多个过液孔，过液孔与出液流道连通。

所述过液孔沿自吸管稳定环的周向均匀分布，且过液孔为弧形孔。

本发明的有益效果是：本发明的转子在不使用其他外设设备的情况下实现冷却液的自动循环，降低了总体的成本和功率损耗，并且结构简单，制造方便，并且有效的隔离油路和其他部件。

在使用时，自吸管的下端浸没在冷却液液面以下，在自吸管高速旋转的情况下，自吸管内部上下存在压差，使冷却液向上运动；在自吸管进液口的螺旋槽或叶轮可以构成自吸结构，将冷却液持续吸入自吸管，形成稳定的、连续的冷却液流，带走流经的转子本体部分的热量，冷却液到达自吸管管腔顶部时，在离心力作用下从循环孔中被甩出到出液流道内，然后在重力作用下向下流动，从出液口流出，回到下方的冷却液槽中，完成一次液冷循环。冷却液槽中的冷却液还可以被外接的冷却设备所冷却，从而进一步的提高对飞轮转子的冷却效果。