2011年12月，專利CN202360305U橫空出世，提出了從塔底到機(jī)頭的冷卻氣流組織方式
該專利提出了從塔底進(jìn)風(fēng)，然后冷卻氣流沿著塔筒而上，經(jīng)底座、主軸承軸承孔、輪轂后，從葉根縫隙（包括輪轂罩與發(fā)電機(jī)之間的縫隙）排出。在塔底進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置過濾器，該過濾器有擋水板、中效過濾器、亞高效過濾器以及加熱器組成。還布設(shè)了用于感測濾芯阻力的壓差傳感器以及加熱器后的相對濕度傳感器。專利還提到了在機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)連接的縫隙處設(shè)置壓差傳感器，用于調(diào)整塔底的變頻風(fēng)機(jī)風(fēng)量，來維持機(jī)組內(nèi)的壓力始終高于外界，就是保持機(jī)組內(nèi)微正壓的意思。
點(diǎn)評：
- 開創(chuàng)性的提出了塔底進(jìn)風(fēng)，機(jī)頭縫隙排風(fēng)的方案
- 機(jī)艙罩與塔筒之間的縫隙不再該專利描述的氣流路徑上，安裝壓差傳感器沒有效果
2012年6月，專利CN102734086B提出了一種由避風(fēng)構(gòu)件（上有軟性材料）以及避風(fēng)構(gòu)件偏航裝置組成的密封措施，來加強(qiáng)機(jī)組動(dòng)靜結(jié)合處的密封
該專利提出了一種避風(fēng)構(gòu)件，一端固定在動(dòng)靜結(jié)合處的一個(gè)部件上，另一端的軟性材料與動(dòng)靜結(jié)合處的另一個(gè)部件接觸。其接觸是在風(fēng)力下變形后才接觸的。該避風(fēng)裝置還有自動(dòng)偏航裝置，以便于機(jī)組停機(jī)時(shí)，來控制避風(fēng)構(gòu)件正對迎面來風(fēng)。另外，還提到輪轂頭部圓孔，還設(shè)置有密封門，在機(jī)組停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，從而組織外界氣體進(jìn)入輪轂內(nèi)。
點(diǎn)評：
- 方法簡單，但避風(fēng)構(gòu)件自動(dòng)偏航裝置恐怕會(huì)引入不少新問題。
- 輪轂頭部圓孔的密封門控制邏輯有待優(yōu)化
2014年9月，專利CN204041344U增加了空調(diào)系統(tǒng)及其配風(fēng)管，同時(shí)在底座上增加了通風(fēng)機(jī)，對CN202360305U進(jìn)行外圍布局
專利描述了一種從塔底進(jìn)風(fēng)、沿著塔筒而上，經(jīng)過底座、主軸承軸承孔、輪轂，然后從葉根與輪轂罩之間的縫隙（包括輪轂罩與發(fā)電機(jī)之間的縫隙），排出到外界環(huán)境。在塔底進(jìn)風(fēng)口處，設(shè)置了過濾裝置，用以過濾從外界吸入到塔筒內(nèi)的空氣。為了驅(qū)動(dòng)空氣沿著該專利所描述的路徑流動(dòng)，在塔底以及內(nèi)平臺(tái)處，均設(shè)置了風(fēng)扇，用于驅(qū)動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)。另外，該專利還提到了在塔筒內(nèi)設(shè)置空調(diào)，在塔筒外設(shè)置室外機(jī)，并在塔筒內(nèi)各個(gè)有發(fā)熱部件的平臺(tái)上設(shè)置出風(fēng)口。并且還提到了不同的散熱控制模式，如單獨(dú)啟動(dòng)空調(diào)用于制冷散熱，以及與塔底和內(nèi)平臺(tái)風(fēng)扇聯(lián)合散熱的方式。還有提到了環(huán)境溫度較低時(shí)，用于加熱塔底內(nèi)部環(huán)境溫度的作用。在濕度較高時(shí)，空調(diào)啟動(dòng)除濕模式，從回風(fēng)管103吸入潮濕空氣，除濕后再輸送到各個(gè)平臺(tái)處。
點(diǎn)評：
- 空調(diào)中的壓縮機(jī)容易損壞，且耗能較高。用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)這種工作環(huán)境較為惡劣，且發(fā)熱部件發(fā)熱功率較大的場合并不合適。
- 由于空調(diào)采用制冷的方式進(jìn)行除濕，氣溫較低時(shí)，其除濕將無法進(jìn)行。
2015年12月，專利CN105484947A細(xì)化了從塔底到機(jī)頭的冷卻氣流組織方式，對CN105221360A專利進(jìn)行外圍布局。
該專利描述了一種由主風(fēng)道以及許多分支風(fēng)道和配風(fēng)裝置組成的冷卻氣流精細(xì)化分配系統(tǒng)。在控制邏輯方面，該專利提出要根據(jù)發(fā)熱物體的發(fā)熱量以及溫控目標(biāo)，可以調(diào)整各分支風(fēng)管出風(fēng)口處的配風(fēng)裝置，從而精細(xì)化調(diào)節(jié)抵達(dá)各個(gè)發(fā)熱部件的冷卻風(fēng)量。另外，在排出熱空氣方面，對機(jī)頭和塔筒進(jìn)行了區(qū)隔。塔筒內(nèi)的熱空氣從塔筒壁上的排風(fēng)口2直接排出。底座內(nèi)的熱空氣，經(jīng)主軸軸承孔、輪轂后，從葉根縫隙處排出。針對被冷卻物體，該專利還描述了將支線風(fēng)管配風(fēng)裝置出風(fēng)口伸入發(fā)熱物體內(nèi)部的示意圖
點(diǎn)評：
- 在塔筒內(nèi)布設(shè)主風(fēng)管和分支風(fēng)管來對機(jī)組內(nèi)的各個(gè)部件進(jìn)行精細(xì)化配風(fēng)的方式，沒有充分利用塔筒本身這個(gè)現(xiàn)成的管道以及煙囪效應(yīng)。
- 機(jī)頭相對于塔筒會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該方案未考慮如何處理塔筒伸向機(jī)頭的這段管道
- 未考慮對進(jìn)入機(jī)組的空氣進(jìn)行過濾
2015年12月，專利CN205207057U將從塔底到機(jī)頭的冷卻氣流，在底座處一分為二，同時(shí)著重提出了用蒸發(fā)冷卻的手段來冷卻主軸承，對CN204041344U專利進(jìn)行了外圍布局
類似于專利CN204041344U，同樣采取了從塔底進(jìn)風(fēng)，經(jīng)塔筒而上的冷卻空氣流動(dòng)路徑，但是在底座處，將冷卻空氣分成了兩路，一路，還是沿著主軸軸承孔、輪轂，最后從葉根縫隙處排到外界環(huán)境。另一路，經(jīng)底座蓋板孔，進(jìn)入機(jī)艙，然后從機(jī)艙尾部排到外界環(huán)境。中間，還對定軸內(nèi)圈加裝了蒸發(fā)冷卻裝置中的蒸發(fā)器進(jìn)行冷卻，其冷凝器放置到內(nèi)平臺(tái)進(jìn)風(fēng)口處。
點(diǎn)評：
- 該專利采用蒸發(fā)冷卻的手段對主軸承的冷卻進(jìn)行了特別的考慮，但是，此種方式僅適用于軸承內(nèi)圈固定不轉(zhuǎn)的情況。
- 從底座處將從塔底而來的冷卻氣流分成兩路，兼顧了機(jī)艙的冷卻。但這兩路的流動(dòng)阻力相差較大，例如，經(jīng)葉根縫隙而出的一路阻力較大，對氣流流量的合理分配非常不利
2015年12月，專利CN205277722U提出在進(jìn)風(fēng)口增加一個(gè)離心除塵設(shè)備，補(bǔ)充了 CN205207057U專利
該專利也是采用塔底進(jìn)風(fēng)的方案，然后在底座處分為兩路，一路從葉根縫隙處排到外界環(huán)境，一處從機(jī)艙尾部開口處排到外部環(huán)境。所不同的是，在塔底進(jìn)風(fēng)口增加了一個(gè)離心除塵設(shè)備
點(diǎn)評:
- 只是增加了一個(gè)不同形式的除塵設(shè)備
2015年9月，專利CN105221360A出現(xiàn)，提出了從機(jī)頭到塔底的冷卻氣流組織方式，試圖繞開CN204041344U，掀起新篇章
專利描述了一種從葉根與輪轂罩之間的縫隙（包括輪轂罩與發(fā)電機(jī)之間的縫隙）進(jìn)風(fēng)，冷卻空氣沿著輪轂，主軸軸承孔、底座，順著塔筒，直到塔底開口才出去。為了對從葉根縫隙處進(jìn)入的空氣進(jìn)行過濾，在輪轂頭部圓孔處放置了過濾網(wǎng)。為了使冷卻空氣流沿著設(shè)計(jì)路徑流動(dòng)，在底座以及塔底均安裝風(fēng)扇，用以驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)。在控制方面該專利提了監(jiān)測主軸承內(nèi)壁面、底座內(nèi)壁面溫度（圖中14）來控制該散熱方案中風(fēng)扇的啟停。
點(diǎn)評：
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，該專利所描述的空氣流動(dòng)路徑，在塔筒段是逆著煙囪效應(yīng)向塔底流動(dòng)的。這在實(shí)際應(yīng)用中必然會(huì)在塔筒內(nèi)形成較大的漩渦，使得設(shè)計(jì)空氣流動(dòng)路徑偏離設(shè)計(jì)路徑。
- 在控制方面，監(jiān)測底座內(nèi)壁面溫度非常不妥，因?yàn)樵摐囟葻o法有效反映冷卻氣流主體的溫度
2015年9月，專利CN205025698U提出了將塔筒外部的散熱器放置到塔筒內(nèi)，對CN105221360A專利進(jìn)行了外圍布局
該專利除了描述了從上而下的進(jìn)風(fēng)路徑外，在塔底塔筒側(cè)壁上又增加了第二進(jìn)風(fēng)口。另外，該專利進(jìn)一步提到，塔底的發(fā)熱部件如，變流柜，其散熱裝置（一般為帶有主動(dòng)散熱風(fēng)扇的板翅式液冷散熱器）放置到塔筒外，噪音大，還有防腐的問題。因此，提出將其散熱裝置放置到塔筒內(nèi)，從而將噪音限制到塔筒內(nèi)，以及減輕腐蝕影響。
點(diǎn)評：
- 從葉根縫隙進(jìn)入的空氣阻力較大，難以滿足塔底發(fā)熱部件，如變流柜等的散熱需要。
- 使用塔底塔筒壁上的第二進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，用于滿足塔底發(fā)熱部件的散熱需要時(shí)，會(huì)破壞輪轂、底座以及第二進(jìn)風(fēng)口以上空間的負(fù)壓環(huán)境，導(dǎo)致高空空氣不再從葉根縫隙進(jìn)入機(jī)組內(nèi)部來冷卻輪轂、主軸承以及底座內(nèi)的發(fā)熱部件
2015年12月，專利CN205277721U增加了第二進(jìn)風(fēng)口，并對機(jī)組內(nèi)的散熱區(qū)域進(jìn)行了劃分和區(qū)隔，對CN105221360A專利進(jìn)行了外圍布局
該專利對前面那種從上到下的冷卻氣流組織方式進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化，將輪轂到底座命名為第一散熱通道，然后再在機(jī)艙尾部取一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，以及影響的管道，命名為第二散熱通道。也就是說第一散熱通道主要是針對輪轂、主軸承內(nèi)圈以及底座內(nèi)發(fā)熱部件的冷卻的，而第二散熱通道可以針對動(dòng)力電纜，以及塔筒內(nèi)的發(fā)熱部件進(jìn)行散熱的。另外還提到了，如果僅考慮塔筒內(nèi)的發(fā)熱部件，第二散熱通道的進(jìn)風(fēng)口可以考慮設(shè)置在塔筒壁上。
點(diǎn)評：
- 第一散熱通道和第二散熱通道的劃分，對機(jī)組內(nèi)的散熱區(qū)域進(jìn)行了區(qū)隔，可以使得不同區(qū)域，均有較大溫度差的冷卻氣流予以冷卻。
