CN111356838A - 机舱、风力发电机、风力发电机空气过滤系统和用于对风力发电机的机舱中的空气进行过滤的方法 - Google Patents

Abstract

一种风力发电机(1)和风力发电机机舱(3)，其包括内部空间，其中机舱(3)中的内部空间被分成清洁区段(9)和脏污区段(10)。该空间的清洁区段和脏污区段被过滤壁分隔开(8)。一个或多个鼓风机装置布置在机舱(3)中以用于将空气通过过滤器壁(8)吸取到机舱的脏污区段(9)中并且吸取到清洁区段(10)。发电机(7)被布置在机舱空间的清洁区段中。用于冷却发电机的冷却空气从清洁区段的环境空气中被直接吸取。本发明显著增加了过滤区域歧管并且降低了过滤器堵塞的风险。还公开了一种用于对机舱中的空气进行净化的方法。

Description

机舱、风力发电机、风力发电机空气过滤系统和用于对风力发 电机的机舱中的空气进行过滤的方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电机机舱。

本发明还涉及一种风力发电机，其包括塔架、机舱和具有转子叶片的风力发电机轮毂，其中所述风力发电机轮毂可旋转地布置在机舱上。

本发明还涉及一种用于对风力发电机机舱中的空气进行清洁的方法。

本发明还涉及一种风力发电机空气过滤系统。

背景技术

现代风力发电机的增大的尺寸已经导致人们越来越多地意识到和关注风力发电机的机舱中的发热部件的热控制。对热控制的需求是由于诸如变速箱、发电机、逆变器和/或控制/监视电子器件之类的主要部件发出的增大的摩擦热导致的。所述主要部件尺寸的增加还增加了具有大的热应力的风险，所述大的热应力由例如发电机之类的主要部件内的温度差导致的。

另外，近年来，人们已经更多地关注降低生产成本、安装成本以及与维护和/或维修相关的成本。

结合风力发电机的机舱中的发电机的直接冷却，冷却空气必须是足够纯净的，以便避免发电机内的沉积物。发电机内的这样的沉积物可能导致内部表面上的堆集层(built-up layer)。这提供了不期望的隔离层，该隔离层会降低将发电机中生成的热有效地传导到环境中的能力。

来自环境空气的载有颗粒的空气可能导致这样的堆集层，除非这些颗粒在通过空气发电机冷却系统进入发电机以前被从冷却空气中除去。

发电机内的这样的堆集层导致堵塞，并且可能引起发电机的损坏以及增加的维修费用。另外，发电机内的这样的堆集层例如在发电机单元内的狭窄通道或空洞或以其它方式不可到达的区域/空间中常常是非常难以除去的，这导致增加的维护费用或者在更坏的情况下甚至导致毁坏的发电机并且因此增加维修成本。

可能导致此类堆积物的空气传播颗粒例如可能是细颗粒和/或粗颗粒，比如花粉、沙粒、污物、尘土等等，或者诸如空气传播柳絮、空气传播植物种子、尤其是在种子表面具有棉毛层或纤维层的绒毛状种子之类的粗颗粒等等。根据环境、天气情况(雨期/旱期与风力情况相结合)、一年中的时间、例如春天(在春天，花粉被释放)或者夏天/秋天(在夏天/秋天，出现各种空气传播的种子)等等，空气传播颗粒的浓度可能显著变化。

非常常见的是提供过滤系统以用于对进入机舱内部、变速箱冷却系统和/或发电机冷却系统的空气进行过滤。现有技术的直接系统例如在CN202034685U或WO2017/0888846A中被公开。这些系统公开了不同类型的颗粒过滤器，这些过滤器在环境空气进入直接冷却系统中、或环境空气从第二循环冷却液中吸热的系统中的冷却系统以前对环境空气进行过滤。CN204253286U未公开直接冷却系统，而是提供提供一种使用空气过滤器来对空气进行过滤的方案，其中所述空气使用第二循环冷却液对发电机进行冷却。

利用例如前面段落中讨论的传统空气系统，例如设置在发电机的直接冷却系统的进口中的过滤区域并不足够大。这导致：过滤器非常快地被堵塞，从而致使过滤器两端巨大的压力降。这可能进一步减少冷却空气的流动，并随后导致不足的冷却效果。后两个文献提供了滤网被清洁或被更换的不同的方案，以便保证滤网不阻塞。

具体而言，WO2017/0888846A提供了安装在机舱中的大而重的过滤单元。该方案因此还占据了机舱内的空间并且由于增加了包括机舱内仪器在内的机舱总重而增加了机舱主体上的载荷和潜在应力。

另一方案是提供空气/水系统，其中提供给发电机的冷却空气最初在与循环水交换的情况下被冷却，并且其中冷却塔被布置在机舱的外顶部上以用于冷却循环水。

该方案是非常昂贵的，并且提供了一种系统，其中水系统漏水和冷却元件堵塞这些附加的可能的故障可能导致增加的维护和/或维修成本。另外，安装在外部的冷却塔被单独地运输到架设现场，并且结合风力发电机的架设，在现场被附连到机舱，从而导致增加的成本和总安装时间。

另外，安装在外部的冷却塔对例如18m/s以上风速之类的强风敏感，并且可能增加由强风导致的对机舱单元的应力。因此，机舱壁的尺寸必须被确定为承载冷却塔的附加载荷，并且在这样的强风情况期间经受应力，这进一步增加的风力发电机的总成本。另外，冷却塔在诸如高达11-18m/s的风速之类的低到中风力情况下提供不足的冷却。

发明任务

因此，本发明的任务是提供一种用于给发电机提供冷却空气而不管发电机类型的方法，该方法不具有现有技术系统的上述缺陷。

另外，本发明的任务是提供一种减少风力发电机的总成本的方案。

本发明的任务还有，提供一种减少风力发电机的安装时间和/或安装成本的方案。

本发明的任务还有，提供一种减少风力发电机的维护时间和/或维护成本的方案。

本发明的任务还有，提供一种方案，该方案增加风力发电机机舱中的空气过滤系统的效率、安装时间、重量、成本并减少其维护。

本发明的任务还有，提供风力发电机中的一种简化的空气过滤系统，该系统极大地增加了过滤容量，成本低廉、维护少、且低装时间少，重量轻并且因此降低了对例如机舱主体、底部和/或顶部的厚度之类的尺寸确定的影响。

发明内容

这些任务借助于一种风力发电机机舱来解决，该风力发电机机舱包括内部空间，其中所述内部空间被分成清洁区段和脏污区段，其中该空间的清洁区段和脏污区段被过滤壁分隔开，所述过滤壁被布置为围绕或包封机舱内部的发电机和清洁区段。

因此，过滤壁被布置为围绕发电机并且创建笼状结构，所述笼状结构包封发电机以及过滤器壁子区段中的周围清洁区段。

内部空间是指机舱之内的处于机舱的内壁、内底部与内顶部之间的空间。清洁区段是指，空气传播颗粒的浓度被明显降低，或者优选基本上从机舱内部空间的被定义成清洁区段的那部分中的空气中被除去。在脏污区段中，空气在空气传播颗粒的含量方面对应于环境空气，并且可能包含显著数量的空气传播颗粒。

这使得发电机能够被安装在清洁区段中，这使得冷却空气能够直接从机舱内部空间的清洁区段中的清洁环境空气被提供给发电机冷却系统。这提供了非常简单和低成本系统以用于尤其是与布置在机舱的清洁区段中的发电机的直接冷却系统相结合地提供清洁发电机冷却空气。

该方案还避免了复杂和/或笨重的方案、比如包括布置在机舱顶部的冷却塔的系统。

另外，通过在机舱内部空间中提供清洁区段——在那里，空气基本上不含颗粒物——，也可以在诸如电子器件、PLC的转换器、控制器等等其它敏感设备上避免沉积物。这还导致电子仪器的更少损伤及其更少的维护和/或维修，并且因此进一步降低成本。

该空间的清洁区段和脏污区段被过滤壁隔开。过滤壁的过滤区域比布置在发电机冷却系统的空气管道中的传统过滤器大许多倍，从而导致过滤区域和过滤容量与现有技术相比巨大地增加。过滤区域的巨大增加还大大地减少了堵塞过滤器的风险。

另外，过滤壁非常容易达到，这使得过滤材料的更换或对过滤器的类似维护工作变得非常容易和非常快速。

设置在过滤器壁中的过滤器优选地是可更换的。

过滤材料的类型是不重要的，只要过滤器能够除去在机舱内部的清洁区段中的不期望的上述类型颗粒。

还可以使用两个或更多个滤网层、例如第一粗过滤器或滤网层，其捕捉诸如种子、柳絮、沙粒等之类的粗颗粒，其后是分离诸如灰尘、花粉等等之类的细颗粒的细过滤器。本领域技术人员能够知晓如何选择滤网或过滤器网的孔隙尺寸以便从穿过过滤器壁的空气中除去不期望的颗粒。

因此，这样的过滤器例如可以由过滤器壁构造所支撑的过滤器材料制成，该过滤器壁构造将在下面予以进一步描述。需要支撑的过滤器例如可以由一个或多个平坦或有褶皱的纸板、诸如编织过滤器布料或无纺过滤器布料之类的织物板制成。

过滤器壁的过滤器也可以是自支撑的，并且可以包括一个或多个刚性过滤器板，或者可以包括一个或多个单独的过滤器模块、比如过滤器盒，其可以由下面将予以进一步描述的过滤器壁构造来支撑或安装在其中。

因此，用于发电机的冷却系统被大大简化，这也在设置机舱内的过滤器壁中的空气过滤器时导致减少的总成本。

过滤壁原则上也可以在与机舱的纵轴线垂直或基本垂直的方向上延伸穿过内部空间的整个横截面。这导致：来自脏污区段的空气不能够从脏污区段到达清洁区段，除非穿过过滤器壁，这导致颗粒被捕捉在过滤器中并且因此不被携带到清洁区段中。

机舱的特点在于，过滤壁被布置在变速箱与发电机之间，所述变速箱与发电机布置在机舱的内部空间中。变速箱通常使用液体冷却剂、例如水来冷却。因此，变速箱对空气传播颗粒的沉积物不是那样地敏感。因此，变速箱可以被定位在脏污区段中。

如上面提到的那样，过滤壁包括过滤壁或过滤壁子区段，其被布置为围绕或包封发电机和机舱内部的清洁区段。因此，过滤壁可选地还包括如下的过滤器壁子区段：所述过滤器壁子区段被布置为包围发电机并且创建笼状结构，所述笼状结构包封过滤器壁子区段中的发电机。

笼状包封体可选地还可以包括顶部子区段，所述顶部子区段被布置为提供过滤元件，所述过滤元件在壁子区段的上端部之间延伸并连接所述上端部，这产生了箱形过滤器表面，所述箱形过滤器表面在过滤表面中在其所有侧包封发电机。这进一步最大化了过滤表面。

提供进入机舱的空气的进口可以被定位为使得空气被提供到脏污区段中。脏污区段优选地设置在前端部、即机舱的轮毂端部中。因此，空气进口例如与设置在轮毂中的空气摄入口相组合地优选设置在机舱的前端部中，所述空气摄入口提供冷却空气流以冷却轮毂轴承并且然后随后将冷却空气引导到轮毂内部中。可替代地，空气进口可以布置在底部区域中以在没有任何水或雨侵入风险的情况下提供空气流。

空气流然后从脏污区段通过过滤器壁被引导清洁区段。

在清洁区段中，发电机冷却系统借助于风扇或鼓风机将冷却空气从环境空气中吸取到机舱内部空间的清洁区段中。风扇或鼓风机例如可以布置在发电机转动轴上。因此，发电机冷却系统的风扇或鼓风机也可以保证机舱内部空间内的足够空气循环，以保证空气在进入清洁区段时通过滤器壁并过滤。冷却空气通过空气管道从发电机被排出，所述空气管道将经加热的冷却空气引导到空气出口。

空气出口优选地设置在机舱的后端部壁或底部区域中。布置在后端部壁或后端部底部部分中的空气出口被保护免受水或例如雨、雪等侵入的损害。

风扇或鼓风机可替代地可以是布置在机舱中的例如与空气进口或空气出口连接的单独设备。当使用单独的风扇或鼓风机时，空气出口可以与来自发电机冷却系统的空气出口为同一空气出口，或者是单独的第二出口。

过滤器壁可以是如下的单个平面壁：所述平面壁在机舱中的仪器、尤其是变速箱和发电机的内部布局和位置允许时延伸穿过机舱的内部空间。过滤器壁可以被分成一个或多个子区段。可替代地，过滤壁可以适应于机舱中的仪器的位置或布置、尤其是变速箱和发电机的位置。因此，过滤器壁可以包括一个或多个子区段，所述子区段被定位为与其它子区段成角度、例如垂直于一个或两个其它相邻子区段，并由此延伸穿过机舱的内部空间。这可以导致：一个或多个子区段相对于机舱空间范围内的其它子区段偏移。

过滤壁包括框架以及布置在框架中的滤网。框架优选地由标准型材、比如T、U或H型材构建而成。这些型材被制成一定尺寸并且由适于承载滤网的负荷的材料制成。这些型材例如由金属或合金、比如钢或铝制成。

过滤器壁可以包括一个或多个框架构件，所述框架构件附连到机舱的内壁或者机舱内壁的一个或多个肋条、突起或凸出部。框架构件适于以最大可能的程度遵循机舱的横截面，以便最大化过滤区域。为了使过滤器壁的生产变得容易并且容易地使过滤器壁适应于机舱内部的横截面，过滤器壁的处于框架与机舱的内壁之间的最外面的区域被覆盖板覆盖。

框架因此可以包括单个框架或者两个或更多个子框架或模块，它们被构建在一起以形成过滤器壁框架。每个框架模块或子框架优选地具有多边形形状、比如正方形、矩形、三角形，或者具有五个或更多个边，所述边保证子框架被容易地连接到机舱内部空间的横截面(cross section)。这使得过滤器壁容易运输并且容易安装在机舱内。

滤网可以通过常规装置、比如通过将滤网螺栓连接到框架构件、例如通过使用螺栓和螺母、例如附连到蝶形螺栓(winged bolt)和/或螺母或者借助于卡扣锁连接来附连到框架或栅格/网格。这保证了：在维护期间滤网被安装或更换时，滤网可以容易地被分离并且容易地被重新附连在框架上。可替代地，滤网可以使用集成在框架中的轨道或者通过夹子被附连到框架，所述夹子容易地将滤网夹持在弹簧偏置的夹子与框架之间。这样的夹子可以是单独的，并且借助于弹簧力被附连到框架，或者夹子可以集成到框架中。另外可能的附连构件也可以包括钩、环或类似的常规过滤布附连装置。

为了支撑滤网和/或改进过滤器壁的稳定性，过滤器壁框架优选地可以在滤网的至少一侧或两侧包括过滤器支撑装置、优选刚性栅格或网格构件。

如果过滤器壁在滤网的两侧都包括网格，则至少一侧的栅格或网配备有铰链或者使用闩锁、销、螺栓、蝶形螺钉和/或蝶形螺母或者借助于卡扣锁连接附连到框架，以允许到达栅格/网格之间的空洞，以便允许滤网的更换。

还可以将网格/栅格的每侧都连接到单独的框架。框架然后可以彼此接合以形成具有双网格/栅格的过滤器壁以支撑滤网。滤网然后可以通过在两个框架之间和/或在栅格/网格的两个面之间挤压滤网来简单地布置在过滤器壁中，由此将滤网保持在框架之间的位置处。

因此，滤网容易地布置在框架中，并且可以以标准宽度被卷起设置，所述标准宽度对应于过滤器壁中的框架或子框架的框架构件之间的距离。滤网由此可以简单地以所需要的长度被切割，并且使用如上所述的附连装置附连到过滤器壁框架。在设置有单个大过滤器表面的情况下，滤网可以使用与过滤器壁的形状相对应的模板被切割成一定形状。

优选地，过滤器壁的过滤区域覆盖机舱的整个横截面积的至少三分之二、或者更优选机舱的整个横截面积的至少75％或至少80％或至少90％，这最大化了过滤器容量并且将过滤器堵塞的风险降到最低。

过滤器壁还可以包括包围发电机转动轴的屏蔽板构件。因此，屏蔽板包括贯穿孔，其中发电机转动轴可以穿过所述贯穿孔延伸到脏污区段中。屏蔽板构件优选地包括一个或多个密封构件，所述密封构件布置在屏蔽板与发电机轴之间。密封构件提供了围绕发电机转动轴的防颗粒或防灰尘的连接。发电机转动轴连接到变速箱，并且因此延伸穿过过滤壁。屏蔽板可以是单独的板构件，所述板构件附连到机舱的内部空间的底部和/或壁。可替代地，屏蔽板例如可以通过将屏蔽板成形为从机舱主体内部的底部和/或壁延伸的肋条被集成到机舱主体。屏蔽板底部例如可以用玻璃纤维与机舱主体铸造在一起。

过滤壁框架可替代地可以包括滤网，所述滤网包括一个或多个自支撑的过滤元件。

自支撑的过滤器可以是自支撑的板构件、例如纸板状过滤元件、或者具有滤网的盒，所述滤网可以布置在框架中、例如框架上的轨道中。

过滤壁也可以包括门。门构件优选地以常规方式使用铰链布置在过滤器壁中、或者过滤器壁的子区段中，以便保证在服务、维护或维修期间到达清洁区段与脏污区段之间。门例如可以通过铰链附连到过滤器壁的框架，参见后面。

可替代地，门可以是滑动门，其例如使用布置在轨道中的滚轮。在铰链门由于有限的自由区域而不能应用时，滑动门是有利的。过滤壁的整个子区段因此可以是滑动门，或者滑动门可以布置在过滤壁的子区段中。

门区域也可以形成过滤表面。如果必要，门和/或围绕门的门框架可以包括密封条构件以用于在门框架与门之间进行密封，并且因此在门与门框架之间存在空隙的情况下防止灰尘从脏污区段逃逸到清洁区段。

门构件优选地也由具有滤网的框架构件构成，以便进一步增加过滤区域并且因此优化过滤器壁的空气过滤容量。

本发明还涉及一种风力发电机，其包括塔架、机舱和具有转子叶片的风力发电机轮毂，其中所述风力发电机轮毂可旋转地布置在机舱上，并且其中所述风力发电机机舱是按照权利要求1-9中的任意权利要求或者如上述那样来限定的。

上面提到的缺陷还通过提供一种用于对风力发电机机舱中的空气进行清洁的方法来解决。该方法包括下列步骤：将环境空气引入到机舱的内部空间的脏污区段中；通过过滤器壁对空气进行过滤，所述过滤器壁布置在脏污区段与清洁区段之间并且其中所述过滤器壁被布置为围绕或包封布置在清洁区段中的发电机，并且由此将经过滤的清洁空气提供到机舱内部空间的清洁区段中。

如上面所讨论的那样，清洁区段中的清洁空间空气适于直接用作到发电机的冷却空气，并且因此消除了对复杂/笨重方案的需要，例如消除了对布置在机舱顶部的冷却塔的需要。上面所讨论的该方法和机舱/风力发电机还极大地简化了机舱构造，并且由此获得了较低的重量并且更容易运输并且更容易安装机舱。

该方法还包括：从内部空间的清洁区段中的环境空气中将冷却空气提供给布置在清洁区段中的发电机。由此，上面提到的低成本、简化系统等的优点被进一步改善。

如上面关于机舱构造/风力发电机所提到的那样，该方法还包括下列步骤：在机舱的轮毂端部中将空气吸取到机舱的内部空间中，并且在机舱的后端部或者后端部底部中将所述空气排出到环境。

上面提到的缺陷还通过提供一种风力发电机空气过滤系统来解决，所述空气过滤系统布置在机舱中并且用于对机舱中的空气进行过滤，其包括：空气引入装置，其用于将环境空气引入到机舱的内部空间中；并且还包括过滤器壁，其将机舱的内部空间划分成清洁区段和脏污区段，并且其中所述过滤器壁被布置为围绕或包封布置在清洁区段中的发电机，并且其中一个或多个鼓风机装置布置在机舱中以用于将空气通过过滤器壁吸取到机舱中，并且其中发电机布置在机舱的清洁区段中。

优选地，风力发电机空气过滤系统还包括鼓风机装置，其中发电机冷却系统包括鼓风机装置以用于将空气从机舱的周围的清洁区段吸取到发电机冷却系统中。

风力发电机空气过滤系统还通过使用单个鼓风机来大大地简化，所述鼓风机被布置为迫使空气穿过过滤器壁以及将冷却空气提供给发电机冷却系统。

如上面所提到的那样，风力发电机空气过滤进口布置在机舱的轮毂端部中，并且来自机舱的空气出口布置在机舱的后端部或者后端部底部中。

风力发电机空气过滤系统中的过滤器是如上面所限定和描述的过滤器。

附图说明

本发明在下面将参考附图予以详细描述，附图：

图1示出了根据本发明的风力发电机的外部；

图2以立体图示出了风力发电机机舱，其中部分机舱壁被除去以示出内部空间；

图3示出了机舱内部的细节以及过滤器壁相对于风力发电机的发电机的位置；以及

图4示出了机舱内部的细节以及相对于风力发电机的发电机布置过滤器壁的变型方案。

具体实施方式

图1示出了风力发电机1，其包括塔架2、机舱3和支撑叶片5的风力发电机轮毂4。轮毂4可旋转地布置在机舱3。

图2-3示出了机舱3内的内部空间。变速箱6布置在机舱3内部空间的轮毂端部中，并且发电机7被布置为靠近机舱3的后端部。

过滤器壁8被布置为延伸穿过机舱3的内部空间。过滤壁从一侧壁延伸到另一侧壁，并且在机舱内部空间中从底部延伸到顶部。

过滤器壁8包括框架8e、8f。过滤器壁8可以包括单个框架平面框架。或者过滤器壁可以包括两个或更多个子区段8a-8d，所述子区段8a-8d彼此附连以形成过滤器壁8。过滤器壁8或者每个子区段8a-8d包括处于顶部和底部的水平横梁8e、以及被布置为在横梁8e之间延伸的两个或更多个垂直柱8f。

滤网(未示出)布置在该个框架或所述多个框架上，使得框架8e-8f支撑滤网。

过滤壁优选地布置在变速箱7与发电机8之间，所述变速箱7和发电机8布置在机舱3的内部空间中。

将空气提供到机舱3内部中的进口(附图中未示出)可以被定位为使得空气被提供到脏污区段中、比如机舱3的轮毂端部中或轮毂端部附近、例如脏污区段中的前端部或底部。

空气流由箭头11a、11b、11c来示出，并且方向为从脏污区段10经过过滤器壁8到清洁区段9。

在清洁区段9中，发电机7冷却系统借助于集成在发电机7中的风扇或鼓风机(未示出)将冷却空气从环境空气中吸取到机舱内部空间的清洁区段中，并且吸取到发电机主体中。风扇或鼓风机例如可以布置在发电机转动轴上。因此，发电机冷却系统的风扇或鼓风机也可以保证机舱内部空间内的足够空气循环，以保证空气在进入清洁区段时通过滤器壁被吸取并过滤。冷却空气通过空气管道12从发电机7排出，所述空气管道12将经加热的冷却空气引导到空气出口13。

空气出口13优选地设置在机舱3的后端部壁或底部区域中。

风扇或鼓风机可替代地可以是布置在机舱3内部空间中的比如与空气进口或空气出口13连接的单独设备。

过滤器壁8可以是如下的单个平面壁：所述平面壁在机舱中的仪器、尤其是变速箱和发电机的内部布局和位置允许时延伸穿过机舱的内部空间。

在图2-3中，过滤器壁8在如下变型方案中被示出：在所述变型方案中，过滤器壁8被分成一个或多个子区段8a-8d。过滤器壁8可以包括一个或多个子区段8d，所述子区段8d被定位为与其它子区段成角度、例如垂直于一个或两个其它相邻子区段8c、8e。这可以导致：一个或多个子区段8e相对于机舱空间内的其它子区段8a-8c偏移。

过滤器壁8可以附连到机舱3的内壁或者机舱内壁中的一个或多个肋条、突起或凸出部(未示出)。框架构件适于以最大可能的程度遵循机舱的横截面，以便过滤区域最大化。为了便于过滤器壁的生产并且使过滤器壁易于适应于机舱内部的横截面，过滤器壁的处于框架与机舱的内壁之间的最外面的区域被覆盖板覆盖。

滤网被安装到框架8e、8f范围内的过滤器壁框架。滤网和/或其安装的细节在之前的段落中予以了描述。图2-3上的网格8g可以示出滤网以及上述支撑网或栅格8g二者。

过滤器壁8优选地可以在滤网的至少一侧或两侧包括过滤器支撑装置、优选刚性栅格或网格构件8g，这如上面所讨论的那样。

过滤器壁8的过滤区域覆盖机舱3的全部横截面积的至少三分之二、或者更优选机舱3的全部横截面积的至少75％或至少80％或至少90％。

过滤器壁的其余部分还可以在机舱内壁、底部和/或在框架8e-8f与机舱3空间的内表面之间延伸的顶部包括覆盖板(未示出)，以便提供过滤器壁框架8e-8f与机舱3的内表面之间的防颗粒或防灰尘的连接。

屏蔽板构件15优选地也被布置为围绕发电机转动轴14。因此，屏蔽板15包括贯穿孔，其中发电机转动轴14可以穿过所述贯穿孔从清洁区段9延伸并延伸到脏污区段10中。屏蔽板构件优选地包括一个或多个密封构件(未示出)，所述密封构件布置在屏蔽板与发电机轴之间。屏蔽板15可以是单独的板构件，所述板构件附连到机舱内部空间的底部和/或壁，或者屏蔽板15例如可以通过将屏蔽板15成形为从机舱主体内部的底部和/或壁延伸的肋条来集成到机舱主体3中。

根据本发明，过滤器壁8被布置为例如以图4所示盒状方式围绕发电机7。图4示出了同一发电机7，但是是从另一角度示出的。

在图4中，过滤壁8被布置为包封清洁区段9和布置在清洁区段中的发电机7。优选地，过滤壁8包括壁子区段8h、8i、8k、8l、8m，其被布置为围绕发电机和机舱内部的清洁区段。

笼状包封体可选地还可以包括顶部子区段8j，所述顶部子区段被布置为提供过滤元件，所述过滤元件在壁子区段8h、8i、8k、8l、8m的上端部之间延伸并连接所述上端部，这产生了箱形过滤器表面，所述箱形过滤器表面在过滤表面中在其所有侧包封发电机。这最大化了过滤表面。

在未示出的变型方案中，过滤壁8可选地还包括过滤壁子区段8h、8i、8k、8l、8m，它们被布置为围绕发电机、但是略过了顶部过滤元件8j。这将产生笼状结构，该笼状结构包封过滤器壁子区段中的发电机。在该变型方案中，过滤壁子区段可以被布置为如上述那样在机舱内部空间的底部与顶部之间延伸。

过滤壁也可以包括门(未示出)。门构件优选地以常规方式使用铰链布置在过滤器壁8中、或者布置在过滤器壁的子区段8a-8e中，以便保证在服务、维护或维修期间能够到达清洁区段与脏污区段之间。

可替代地，门可以是滑动门，其例如使用布置在轨道中的滚轮。在铰链门由于有限的自由区域而不能应用时，滑动门是有利的。过滤壁的子区段因此可以是滑动门，或者滑动门可以布置在过滤壁的子区段中。

如果必要，门和/或围绕门的门框架可以包括密封条构件以用于在门框架与门之间进行密封，并且因此在门与门框架之间存在空隙的情况下防止灰尘从脏污区段逃逸到清洁区段。

门构件优选地也由具有滤网的框架构件构成，以便进一步增加过滤区域并且因此优化过滤器壁的空气过滤容量。

用于对风力发电机机舱3中的空气进行清洁的方法包括下列步骤：将环境空气引入到机舱10的内部空间的脏污区段10中；通过布置在脏污区段与清洁区段9之间的过滤器壁8对所述空气进行过滤；并且由此将经过滤的清洁空气提供到机舱内部空间的清洁区段中。空气在机舱的轮毂4端部中被吸取到机舱3的内部空间中。空气通过机舱3的后端部或后端部底部中的空气出口15被排出到环境中。

清洁区段9中的空间空气适于直接用作例如发电机7的直接冷却中的冷却空气。

冷却空气从内部空间的清洁区段9中的环境空气中被提供给布置在清洁区段9中的发电机7。

风力发电机空气过滤系统布置在机舱中，并且用于对机舱3中的空气进行过滤、尤其是将基本不含颗粒的空气提供给发电机的直接冷却装置。

优选地，风力发电机空气过滤系统还包括鼓风机装置，其中发电机冷却系统包括鼓风机装置以用于将空气从机舱3的周围清洁区段9中吸取到发电机冷却系统中，这如箭头11b所示。经加热的空气通过出口管道12从发电机7被排出到空气出口15，这如箭头11c所示。

附图标记

1.风力发电机

2.塔架

3.机舱

4.轮毂

5.转子叶片

6.变速箱

7.发电机

8.过滤器壁；8'过滤器壁，盒形

a-d：过滤器壁子区段

e-f：过滤器壁框架

g：滤网/栅格或网格

h-m：盒版本的过滤器壁子区段

9.清洁区段

10.脏污区段

11.示出机舱内的空气流的箭头

12.从发电机的空气出口管道

13.从机舱的空气出口

14.发电机转动轴

15.过滤器壁的板区段

Claims (17)

1.一种风力发电机机舱，该风力发电机机舱包括内部空间，其中所述内部空间被分成清洁区段和脏污区段，其中该空间的清洁区段和脏污区段被过滤壁分隔开，所述过滤壁被布置为围绕或包封发电机和清洁区段。

2.根据权利要求1或2所述的风力发电机机舱，其特征在于，所述过滤壁包括壁子区段。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤壁可选地还包括顶部子区段，所述顶部子区段被布置为提供在壁子区段的上端部之间延伸并连接所述上端部的过滤元件。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤器壁包括包围发电机轴的屏蔽板构件，并且其中屏蔽板构件包括一个或多个密封构件，所述密封构件布置在屏蔽板与发电机轴之间。

5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤壁包括框架以及布置在框架中的滤网。

6.根据前述权利要求任一项所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤器壁框架在滤网的至少一侧或两侧包括过滤器支撑装置，优选栅格或网格构件。

7.根据前述权利要求任一项所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤壁框架包括一个或多个自支撑的过滤元件的滤网。

8.根据前述权利要求任一项所述的风力发电机机舱，其特征在于，过滤器壁包括门。

9.一种风力发电机，其包括塔架、机舱和具有转子叶片的风力发电机轮毂，其中所述风力发电机轮毂可旋转地布置在机舱上，并且其中所述风力发电机机舱是根据权利要求1-10中的任一所述限定的。

10.一种用于对风力发电机机舱中的空气进行净化的方法，包括下列步骤：

—将环境空气引入到机舱的内部空间的脏污区段中；

—通过过滤器壁对空气进行过滤，所述过滤器壁布置在脏污区段与清洁区段之间，并且其中所述过滤器壁被布置为围绕布置在清洁区段中的发电机；

—由此将经过滤的清洁空气提供到机舱内部空间的清洁区段中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，冷却空气从内部空间的清洁区段中的环境空气中被提供给布置在清洁区段中的发电机。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在机舱的轮毂端部中，空气被吸取到机舱的内部空间中，并且所述空气在机舱的后端部或者后端部底部中被排出到环境。

13.一种风力发电机空气过滤系统，其布置在机舱中并且用于对机舱中的空气进行过滤，包括：空气引入装置，其用于将环境空气引入到机舱的内部空间中；并且还包括过滤器壁，其将机舱的内部空间分成清洁区段和脏污区段，并且其中所述过滤器壁被布置为围绕布置在清洁区段中的发电机，并且其中一个或多个鼓风机装置布置在机舱中以用于将空气通过过滤器壁吸取到机舱中。

14.根据权利要求13所述的风力发电机空气过滤系统，其特征在于，发电机冷却系统还包括鼓风机装置以用于将空气从机舱的周围的清洁区段吸取到发电机冷却系统中。

15.根据权利要求13或14所述的风力发电机空气过滤系统，其特征在于，单个鼓风机装置被布置为迫使空气穿过过滤器壁以及将冷却空气提供给发电机冷却系统。

16.根据权利要求13-15任一项所述的风力发电机空气过滤系统，其特征在于，空气进口布置在机舱的轮毂端部中，并且来自机舱的空气出口布置在机舱的后端部或后端部底部中。

17.根据权利要求13-16任一项所述的风力发电机空气过滤系统，其特征在于，所述过滤器壁是根据权利要求1-8任一项所述限定的。

Images