一种气热除冰装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机叶片除冰的技术领域，具体涉及一种气热除冰装置。


背景技术：

2.目前，市场上用于风力发电机叶片的气热除冰系统，往往是在叶片内部安装鼓风机、加热器和风管，鼓风机与风管连接；加热器设置在鼓风机与风管之间，且连接鼓风机的出风口和风管的进风口；加热器用于加热经鼓风机出风口输出的气体，加热后的气体经风管排出到叶片内，使叶片受热以达到除冰效果。
3.上述气热除冰系统虽然能够达到除冰效果，但是也存在以下缺陷：
4.(1)因气热除冰系统安装在叶片内部，造成叶片负重大，增加了叶片风力发电的转动惯量，使风机能耗增加，且对风机的寿命也存在一定的影响。此外，因鼓风机、加热器存在金属部件且二者在使用时均需要通电，因此，该气热除冰系统在雷电天气使用容易出现雷击风险。
5.(2)上述气热除冰系统需要在叶片内部完成安装作业，因此存在施工困难的问题。特别的，在在役风机中安装气热除冰系统需要作业人员进入叶片内部，并在叶片处于倾斜的状态下进行施工，作业人员站立不稳，施工存在安全隐患。
6.(3)经风管排出到叶片内的加热气体不能快速的流通，导致热量不能快速的传送至叶片尖部，使叶片在一定时间内出现受热不匀的问题，降低了加热气体的热量利用率。
7.综上所述，急需一种气热除冰装置以解决现有技术中存在的风机能耗高、雷击风险、施工困难以及热量利用率低的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型目的在于提供一种气热除冰装置，具体有以下技术方案：
9.第一种技术方案：
10.一种气热除冰装置，包括气体加热机构、进气管和设置在待除冰部件内部的至少一组气热除冰组件，所述气体加热机构与进气管连接，用于将气体加热后经进气管输送；所述气热除冰组件包括导热构件，所述导热构件设置在待除冰部件需要除冰的区域且与进气管远离气体加热机构的一端连接，用于将热气体的热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。
11.优选的，所述导热构件包括导热气垫，在所述导热气垫的内部并列设置且顺次连通的多个气腔；在始端处的气腔上设有与进气管连通的入气口，在末端处的气腔上设有出气口。
12.第二种技术方案：
13.在第一种技术方案的基础上，所述的气热除冰装置还包括挡板和支撑件，所述挡板设置在待除冰部件内，用于将需要除冰的区域和非除冰区域隔开，在所述挡板上设有用于进气管穿过的孔结构；所述支撑件设置在需要除冰的区域内且与导热气垫紧贴设置，用
于支撑导热气垫紧密贴合在待除冰部件的内表面上。
14.第三种技术方案：
15.在第二种技术方案的基础上，所述的气热除冰装置还包括出气管，所述出气管设置在待除冰部件内，其一端与导热气垫的出气口连接，而另一端穿过挡板与气体加热机构连接。
16.在第二种技术方案
‑
第三种技术方案中，所述支撑件包括充气型气圈和弹性支撑体等，便于根据实际使用情况选择。
17.第四种技术方案：
18.在第一种技术方案的基础上，在所述导热气垫的单侧表面或双侧表面上设有与气腔连通的排气孔，所述排气孔的数量为多个且均匀布置。
19.在第一种技术方案至第四种技术方案中的任一种技术方案的基础上，所述导热气垫的尺寸大小不小于待除冰部件需要除冰的区域大小。
20.在第一种技术方案
‑
第四种技术方案中，所述导热气垫的形状可以为半圆形、三角形、管状形和圆管形等任意形状，便于根据实际使用情况选择。
21.第五种技术方案：
22.一种气热除冰装置，包括气体加热机构和部分设置在待除冰部件内部的至少一组气热除冰组件，所述气热除冰组件包括进气管，所述进气管设有进气口的一端位于待除冰部件的外部，且与气体加热机构连接，所述气体加热机构用于将气体加热后经进气管输送；在所述进气管上位于待除冰部件内需要除冰区域的管段上设有多个喷气孔，通过喷出的热气体将热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。
23.优选的，所述气热除冰组件还包括可调封板，在所述进气管位于待除冰部件内部的一端上设有排气口，所述可调封板设置在排气口上，用于调节排气口的开口大小或开合。
24.第六种技术方案：
25.一种气热除冰装置，包括气体加热机构和部分设置在待除冰部件内部的至少一组气热除冰组件，所述气热除冰组件包括进气管；所述进气管包括本体以及与本体连通的一号支管和二号支管，在所述本体上设有进气口的一端位于待除冰部件的外部，而设有排气口的一端位于待除冰部件的内部，所述进气口与气体加热机构连接，所述气体加热机构用于将气体加热后经本体输送；所述一号支管和二号支管均位于待除冰部件的内部，所述排气口设置在二号支管上，在所述一号支管上位于待除冰部件需要除冰区域的管段上设有多个喷气孔，通过喷出的热气体将热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。。
26.应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
27.(1)本实用新型中所述的气热除冰装置借助进气管将气体加热机构加热后的气体传输至导热构件中，通过导热构件将热气体的热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。在所述导热气垫的内部设置的气腔使得热气体沿气腔的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得待除冰部件需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。所述挡板用于将需要除冰的区域和非除冰区域隔开，确保需要除冰的区域为密闭空间，从而限制热气体的流动区域，提高热量利用率。所述支撑件用于支撑导热气垫紧密贴合在待除冰部件的内表面上，提高了导热气垫对待除冰部件的导热效率，进而提高了所述气热除冰装置对待除冰部件的除冰效果。所述出气管将自待除冰部件内排出的气体输送至气
体加热机构，经再次加热后循环利用，气体循环利用可提高气体的热量利用率。
28.(2)本实用新型中所述的气热除冰装置借助进气管的特殊结构，由进气管将气体加热机构加热后的气体传输至待除冰部件内，并由进气管上喷气孔喷出热气体，进而将热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。所述可调封板通过调节排气口的开口大小或开合来满足实际除冰需求以及避免待除冰部件出现任一部位结冰的可能。
29.(3)本实用新型中所述的气热除冰装置包括与进气管主体连通的一号支管和二号支管，由进气管将气体加热机构加热后的气体传输至待除冰部件内，并由一号支管上的喷气孔喷出热气体，进而将热量传导至待除冰部件上实现除冰效果。通过二号支管上的排气口排出的热气体能够将待除冰部件内的全部冷空气挤出，达到待除冰部件整体受热的效果，避免了待除冰部件出现任一部位结冰的可能。
30.(4)本实用新型中所述的气热除冰装置仅选用一台气体加热机构，便可满足多组气热除冰组件的供气需求，所述气体加热机构设置在机舱柜内。相比于现有技术中在叶片内部安装鼓风机和加热器，本实用新型所述气体加热机构的设置大大简化了施工难度，且也降低了雷击风险。
31.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
32.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
33.图1是本实用新型实施例1中一种气热除冰装置的结构示意图；
34.图2是图1中导热构件展平状态的结构示意图(图中箭头表示气体流向)；
35.图3是本实用新型实施例2中一种气热除冰装置的结构示意图(图中箭头表示气体经过气孔排入相邻腔室)；
36.图4是图3中a
‑
a方向的剖视图；
37.图5是本实用新型实施例3中一种气热除冰装置的结构示意图；
38.图6是图5中导热构件展平状态的结构示意图(图中箭头表示气体流向)；
39.图7是本实用新型实施例4中一种气热除冰装置的结构示意图；
40.图8是图7中a
‑
a方向的剖视图；
41.图9是本实用新型实施例5中一种气热除冰装置的结构示意图；
42.图10是本实用新型实施例6中一种气热除冰装置的结构示意图(图中箭头表示气体流向)；
43.图11是风力发电机的结构示意图；
44.其中，1、进气管，2、导热构件，2.1、气腔，3、挡板，4、支撑件，5、出气管，6、可调封板，01、叶片，01.1、腔室，01.2、腹板，02、机舱柜，03、轮毂柜，04、气电滑环，05、叶根柜。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.在实施例1
‑
6中所述气热除冰装置，均是用于待除冰部件(具体为风力发电机的叶片01)表面除冰。在所述叶片01的内部设有两个腔室01.1，两个所述腔室01.1通过腹板01.2隔开，且均沿叶片01的长度方向布置，两个所述腔室01.1在叶片01根部连通，且叶片01根部与外界大气连通。参见图11，所述风力发电机除叶片01之外，还包括机舱柜02、轮毂柜03、叶根柜05和气电滑环04，所述机舱柜02安装在机舱位置，且与外界电源连接；在所述机舱柜02内设置气体加热机构(具体为压缩空气加热器)，用于将气体压缩并加热；所述轮毂柜03和气电滑环04均安装在轮毂位置，所述轮毂柜03通过气电滑环04与机舱柜02内的气体加热机构连接；在所述轮毂上间隔设有三个叶片01，在每个叶片01的根部位置均安装叶根柜05，所述叶根柜05与轮毂柜03连接。
47.所述气电滑环04的一个作用是将气体加热机构压缩加热后的气体输送到进气管1中，然后通过导热构件2(如实施例1
‑
5)或设有多个喷气孔的进气管1管段(如实施例6)将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。所述气电滑环04的另一个作用是将出气管5排出的气体输送至气体加热机构，经再次压缩加热后循环利用，气体循环利用可提高气体的热量利用率。此外，对于未设置出气管(5)的气热除冰装置，由叶片01内排出的气体直接进入大气。
48.所述风力发电机还包括设置在每个叶片01内进气管1上的气体控制阀、温度检测传感器和压力检测传感器；在所述机舱柜02内设有主控制器，所述主控制器通过电路分别与所述气体控制阀、温度检测传感器和压力检测传感器连接，用于实时检测每个进气管1内的气体温度和压力，还可根据除冰情况实时控制气体控制阀的通断。
49.实施例1：
50.参见图1
‑
2，一种气热除冰装置，包括气体加热机构(图中未示出)、进气管1和设置在每个叶片01单一腔室01.1内的一组气热除冰组件，所述气体加热机构与进气管1连接，用于将气体加热后经进气管1输送；所述气热除冰组件包括导热构件2，所述导热构件2紧贴设置在叶片01需要除冰的区域且与进气管1远离气体加热机构的一端连接，用于将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。
51.所述导热构件2为导热气垫，通过自身的弹性和延展性紧贴在叶片01需要除冰的区域，参见图2，在所述导热气垫的内部并列设置且顺次连通的多个气腔2.1，而始端处的气腔2.1不与末端处的气腔2.1连通；在始端处的气腔2.1上设有与进气管1连通的入气口，在末端处的气腔2.1上设有出气口。所述导热气垫气腔2.1结构的设计使得热气体沿气腔2.1的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得叶片01需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。
52.参见图2，所述导热气垫的出气口与入气口分别设置在导热气垫的两侧，且导热气垫的出气口靠近叶片01尖部设置，确保由气腔2.1出气口排出的气体能够直接流向叶片01尖部，不仅能够对叶片01尖部预热以避免叶片01尖部结冰，还能够将叶片01腔室01.1内的全部冷空气挤出，达到叶片01整体受热的效果，避免了叶片01出现任一部位结冰的可能。
53.实施例2：
54.参见图3
‑
4，一种气热除冰装置，包括气体加热机构、进气管1和设置在每个叶片01单一腔室01.1内的一组气热除冰组件，所述气体加热机构与进气管1连接，用于将气体加热后经进气管1输送；所述气热除冰组件包括导热构件2，所述导热构件2紧贴设置在叶片01需要除冰的区域且与进气管1远离气体加热机构的一端连接，用于将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。
55.所述导热构件2为导热气垫，在所述导热气垫的内部并列设置且顺次连通的多个气腔2.1，而始端处的气腔2.1不与末端处的气腔2.1连通；在始端处的气腔2.1上设有与进气管1连通的入气口，在末端处的气腔2.1上设有出气口。所述导热气垫气腔2.1结构的设计使得热气体沿气腔2.1的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得叶片01需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。
56.参见图3
‑
4，所述气热除冰装置，还包括挡板3和支撑件4，所述挡板3设置在叶片01内，用于将需要除冰的区域和非除冰区域隔开，确保需要除冰的区域为密闭空间，从而限制热气体的流动区域，提高热量利用率，在所述挡板3上设有用于进气管1穿过的孔结构；所述支撑件4(具体为充气型气圈)设置在需要除冰的区域内且与导热气垫紧贴设置，用于支撑导热气垫紧密贴合在叶片01腔室01.1的内表面上，提高了导热气垫对叶片01的导热效率，进而提高了所述气热除冰装置对叶片01的除冰效果。
57.参见图3，在所述腹板01.2上靠近叶片01尖部的位置设有用于连通两个腔室01.1的过气孔，通过气腔2.1出气口排出的热气体经过气孔由另一腔室01.1排出，能够加大叶片01受热面积，提高了热量利用率。
58.实施例3：
59.参见图5
‑
6，一种气热除冰装置，包括气体加热机构、进气管1和设置在每个叶片01单一腔室01.1内的一组气热除冰组件，所述气体加热机构与进气管1连接，用于将气体加热后经进气管1输送；所述气热除冰组件包括导热构件2，所述导热构件2紧贴设置在叶片01需要除冰的区域且与进气管1远离气体加热机构的一端连接，用于将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。
60.所述导热构件2为导热气垫，在所述导热气垫的内部并列设置且顺次连通的多个气腔2.1，而始端处的气腔2.1不与末端处的气腔2.1连通；在始端处的气腔2.1上设有与进气管1连通的入气口，在末端处的气腔2.1上设有出气口。所述导热气垫气腔2.1结构的设计使得热气体沿气腔2.1的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得叶片01需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。
61.参见图5，所述气热除冰装置，还包括挡板3和支撑件4，所述挡板3设置在叶片01内，用于将需要除冰的区域和非除冰区域隔开，确保需要除冰的区域为密闭空间，从而限制热气体的流动区域，提高热量利用率，在所述挡板3上设有用于进气管1穿过的孔结构；所述支撑件4(具体为充气型气圈)设置在需要除冰的区域内且与导热气垫紧贴设置，用于支撑导热气垫紧密贴合在叶片01的内表面上，提高了导热气垫对叶片01的导热效率，进而提高了所述气热除冰装置对叶片01的除冰效果。
62.参见图5，所述气热除冰装置，还包括出气管5，所述出气管5部分管段设置在叶片01内，其一端与导热气垫的出气口连接，而另一端穿过挡板3与气体加热机构连接。由出气管5排出的气体输送至气体加热机构，经再次压缩加热后循环利用，气体循环利用可提高气
体的热量利用率。
63.参见图6，所述导热气垫的出气口与入气口均设置在导热气垫的同一侧，且靠近挡板3设置，便于出气口与出气管5连接，且还能节省出气管5的使用长度，降低成本。
64.实施例4：
65.参见图7
‑
8，与实施例3不同的是，所述气热除冰装置，包括气体加热机构、进气管1和设置在叶片01两个腔室01.1内的气热除冰组件，在每个叶片01中，所述气热除冰组件的数量为两组，且与叶片01的两个腔室01.1一一对应设置，每组气热除冰组件对应连接一个进气管1。实施例4选择在叶片01两个腔室01.1内分别对应设置气热除冰组件，加速了除冰效果。
66.实施例5：
67.参见图9，一种气热除冰装置，包括气体加热机构、进气管1和设置在每个叶片01单一腔室01.1内的一组气热除冰组件，所述气体加热机构与进气管1连接，用于将气体加热后经进气管1输送；所述气热除冰组件包括导热构件2，所述导热构件2紧贴设置在叶片01需要除冰的区域且与进气管1远离气体加热机构的一端连接，用于将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。
68.所述导热构件2为导热气垫，通过自身的弹性和延展性紧贴在叶片01需要除冰的区域，在所述导热气垫的内部并列设置且顺次连通的多个气腔2.1，而始端处的气腔2.1不与末端处的气腔2.1连通；在始端处的气腔2.1上设有与进气管1连通的入气口，在末端处的气腔2.1上设有出气口。所述导热气垫气腔2.1结构的设计使得热气体沿气腔2.1的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得叶片01需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。
69.在所述导热气垫的双侧表面(双侧表面是指导热气垫与需要除冰的区域贴合的一面和该面的对立面)上均设有与气腔2.1连通的排气孔，所述排气孔的数量为多个且均匀布置。
70.实施例6：
71.参见图10，一种气热除冰装置，包括气体加热机构和部分设置在每个叶片01单一腔室01.1内的一组气热除冰组件，所述气热除冰组件包括进气管1，所述进气管1设有进气口的一端位于待除冰部件的外部，且与气体加热机构连接，所述气体加热机构用于将气体加热后经进气管1输送；在所述进气管1上位于叶片01内需要除冰区域的管段上设有多个喷气孔，通过喷出的热气体将热量传导至叶片01上实现除冰效果；所述进气管1位于叶片01内的管段通过卡箍紧贴固定在腹板01.2上。
72.所述气热除冰组件还包括可调封板6，在所述进气管1位于待除冰部件内部的一端上设有排气口，所述可调封板6设置在排气口上，用于调节排气口的开口大小或开合。
73.所述可调封板6用于调节排气口的开口大小或开合功能是根据实际除冰情况选择的。具体的，当叶片01表面的结冰面积很大时，通过可调封板6调节排气口的开口最小或为闭合状态，使得进气管1内几乎所有气体或全部气体由喷气孔喷出，喷出的热气体将热量传导至叶片01上实现除冰效果；当叶片01表面的结冰面积明显减小时，通过可调封板6适当调大排气口的开口，使得进气管1内由喷气孔喷出的热气体在达到除冰效果的同时，还能够经排气口快速排出，快速排出的气体能够将叶片01腔室01.1内的全部冷空气挤出，达到叶片
01整体受热的效果，避免了叶片01出现任一部位结冰的可能。
74.上述实施例1
‑
5中所述的气热除冰装置借助进气管1将气体加热机构压缩加热后的气体传输至导热构件2中，通过导热构件2将热气体的热量传导至叶片01上实现除冰效果。在所述导热气垫的内部设置的气腔使得热气体沿气腔2.1的入气口向出气口方向依次流动，确保导热气垫均匀受热，进而使得叶片01需要除冰的区域均匀受热，提高了气体热量的利用率。所述挡板3用于将需要除冰的区域和非除冰区域隔开，确保需要除冰的区域为密闭空间，从而限制热气体的流动区域，提高热量利用率。所述支撑件4用于支撑导热气垫紧密贴合在叶片01的内表面上，提高了导热气垫对叶片01的导热效率，进而提高了所述气热除冰装置对叶片01的除冰效果。所述出气管5将自叶片内排出的气体输送至气体加热机构，经再次压缩加热后循环利用，气体循环利用可提高气体的热量利用率。
75.上述实施例6中所述的气热除冰装置借助进气管1的特殊结构，由进气管1将气体加热机构压缩加热后的气体传输至叶片01内，并由进气管1上喷气孔喷出热气体，进而将热量传导至叶片01上实现除冰效果。实施例6中可调封板6通过调节排气口的开口大小或开合来满足实际除冰需求以及避免叶片01出现任一部位结冰的可能。
76.上述实施例1
‑
6中所述的气热除冰装置仅选用一台气体加热机构，便可满足多组气热除冰组件的供气需求，所述气体加热机构设置在机舱柜02内。相比于现有技术中在叶片内部安装鼓风机和加热器，实施例1
‑
6中所述气体加热机构的设置大大简化了施工难度，且也降低了雷击风险。
77.实施例1
‑
6中所述气热除冰组件设置的数量、设置在哪个腔室以及在腔室中的具体设置位置，都是根据叶片的除冰部位和实际除冰需求设计的。实施例1
‑
5中所述导热气垫的尺寸大小等于叶片01需要除冰的区域大小。所述导热气垫的尺寸的选择可根据实际除冰需求选择，不仅能够高效除冰，还能够节约成本。
78.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。