[发明专利]一种飞轮储能转子散热机构

说明书

本发明涉及一种飞轮储能转子散热机构，安装在飞轮壳体内，包括空心结构的飞轮轴，飞轮轴上端封闭，飞轮轴的轴腔内设置螺旋轴，螺旋轴和飞轮轴之间还设有与螺旋轴等长的环形轴，螺旋轴和环形轴的上端固定设置在飞轮轴顶端，螺旋轴和环形轴之间的间隙为进液流道，进液流道的下端设有进液口，环形轴和飞轮轴之间的间隙为出液流道，出液流道下端设有回流口，环形轴上端的侧面上沿周向设置多个出液孔，以连通进液流道和出液流道，螺旋轴和环形轴的下端伸出飞轮轴，使得进液口浸没在飞轮壳体底部的冷却液槽的冷却液内。本发明可以解决真空条件下飞轮储能系统中转子散热困难的问题，并且避免采用外加液泵系统，降低系统结构设计的难度和复杂性。

技术领域

本发明属于飞轮储能系统的散热领域，具体是一种飞轮储能转子散热机构。

背景技术

飞轮储能系统在高真空的特殊条件下运行，由于飞轮转子的发热无法通过空气介质进行对流传热，只能依靠转子自身的辐射或其他特殊方式进行散热。针对真空条件下，飞轮储能系统各转子散热困难的问题，目前行业采用轴内通冷却介质，外接散热系统，通过轴内介质将热量带至外部散热系统，通过外部散热系统换热将热量排至环境中。但是外接散热系统，导致系统结构设计难度高、成本高、容易造成密封不严容易泄露导致空气进入风险、后期维护困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞轮储能转子散热机构，通过螺旋轴与液体相对运动产生液体升力，使冷却液在轴内流动对飞轮轴进行冷却，以解决真空条件下飞轮储能系统中转子散热困难的问题；还可以避免采用外加液泵系统，降低系统结构设计的难度和复杂性，从而降低生产成本及维护成本。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种飞轮储能转子散热机构，安装在飞轮壳体内，包括空心结构的飞轮轴，飞轮轴上端封闭，飞轮轴的轴腔内设置螺旋轴，螺旋轴和飞轮轴之间还设有与螺旋轴等长的环形轴，螺旋轴和环形轴的上端固定设置在飞轮轴顶端，螺旋轴和环形轴之间的间隙为进液流道，进液流道的下端设有进液口，环形轴和飞轮轴之间的间隙为出液流道，出液流道下端设有回流口，环形轴上端的侧面上沿周向设置多个出液孔，以连通进液流道和出液流道，螺旋轴和环形轴的下端伸出飞轮轴，使得进液口浸没在飞轮壳体底部的冷却液槽的冷却液内。

所述回流口位置设有锥形导流器，锥形导流器套设在环形轴外，锥形导流器的小直径端固定连接在飞轮轴的下端，使得冷却液在离心力作用下沿锥形导流器内锥面流动。

所述冷却液槽由螺旋形导流板围成，螺旋形导流板在飞轮壳体底部形成螺旋流道，经所述锥形导流器回流的冷却液被甩至螺旋流道的边缘并向螺旋流道的中心流动。

所述进液流道的进液口位于所述螺旋流道的中心。

所述飞轮壳体的底部为下壳体，在下壳体内设有下壳体冷却通道。

所述下壳体冷却通道为蛇形通道，并与外部的冷却装置连接。

所述冷却液为冷却油。

本发明的有益效果是：本发明螺旋轴、环形轴和飞轮轴三者同步旋转，螺旋轴的螺旋槽设置可以使得冷却液沿螺旋槽向上流动，吸收转子的热量，然后经环形轴的出液孔进入出液流道，在重力作用下流出，再经离心力的作用沿锥形导流器的内锥面被甩到下壳体上的螺旋流道内，在螺旋流道内向中心流动的过程中，吸热的冷却液和下壳体内冷却通道的冷却介质充分换热，降温后的冷却液可以再次被螺旋轴提升，这样就可以循环的对飞轮轴和转子进行冷却散热。

本发明对于冷却液的提升来自于螺旋轴，而螺旋轴随飞轮轴同步旋转，因此无需外加液泵系统，可以降低系统结构设计的难度和复杂性，从而降低生产成本及维护成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图2中心轴位置的放大图；

图4为图1中B-B剖视图；