一种节能型高效机电设备的散热装置的制作方法

文档序号:15626840发布日期:2018-10-09 23:11阅读:172来源:国知局

本发明涉及机电设备散热技术领域,具体为一种节能型高效机电设备的散热装置。



背景技术:

随着人民生活水平的不断提高,人们在日常生活中对机电设备的需求越来越多,从交通工具到各种家用电器、计算器、打印机等已成为人们生活中不可缺少的机电产品,先进的机电设备不仅能大大提高劳动生产率,减轻劳动强度,改善劳动强度,改善生产环境,完成人力无法完成的工作,而且作为国家工业基础之一,对整个国民经济的发展,以及科技、国防实力的提高有着直接的、重要的影响,还是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志。

机电设备一般指机械、电器及电气自动化设备,在建筑中多指除土工、木工、钢筋、泥水之外的机械、管道设备的统称,它不同于五金,多指能实现一定功能的成品,机电设备在设备运行过程中会产生大量的热,机电设备长时间处于发热、甚至发烫状态很容易造成机电设备故障,影响工作效率,另外发烫的机电设备表面还容易烫伤工作人员,存在一定的安全隐患,为了使机电设备能够正常的运行,保证配电箱、控制箱等设备不会因为高温而损坏,通常要在箱体上加装冷却装置,现有冷却装置通过在机箱、机柜中装设普通的风机和散热器,来实现散热效果,这种冷却方式,无法有效调节温度,容易导致元器件因为过热或过冷产生故障或损坏,散热效果较差,同时现有机柜不具有缓冲减震功能,由于机电设备工作产生的震动往往带动机柜发生震动,长期容易造成机柜整体机械强度变差,缩短机柜的使用寿命,影响机电设备的正常运行。



技术实现要素:

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种节能型高效机电设备的散热装置,结构简单,能够实现高效散热的功能,避免机电设备长期处于高温状态,容易造成机电设备故障损坏,且能够在机电设备工作过程中,准确控制机电设备所工作环境的温度,有效避免了由于温度过高或过低,对机电设备正常工作带来不利影响,且能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种节能型高效机电设备的散热装置,包括机箱壳体,所述机箱壳体内设置有换热式散热组件、加热器以及用于控制机箱壳体内温度的温度控制模块,机箱壳体侧壁上还设置有热管散热器,所述温度控制模块分别与加热器、热管散热器电性连接。

进一步地,所述换热式散热组件包括换热器、外循环风机和内循环风机,所述机箱壳体后侧面上设置有回风口和出风口一,所述内循环风机设置在回风口处,机箱壳体左右两侧面上分别设置有进风口和出风口二,所述外循环风机设置在出风口二处,所述换热器设置在机箱壳体的内部,并将机箱壳体内腔封闭隔离为两部分。

进一步地,所述换热器包括层层设置的若干换热板和若干翅板,所述翅板设置在相邻两个换热板之间,且设置在最外层的换热板一端设置有盖板。

进一步地,所述温度控制模块包括程序控制器和装设在机箱壳体内部用于实时检测机箱壳体内温度的温度传感器,所述程序控制器分别与温度传感器、加热器、热管散热器电性连接。

进一步地,所述热管散热器包括散热外壳、设置在散热外壳内的热管和两个风扇,所述机箱壳体上设置有热空气出口和冷空气入口,两个所述风扇分别设置在热空气出口和冷空气入口处,且两个风扇均与程序控制器电性连接,所述散热外壳内还设置有中间密闭层,所述中间密闭层将散热外壳内腔分隔成密封空间ⅰ和密封空间ⅱ,所述热管上均匀设置有若干散热片。

进一步地,所述热管内表面镶套着多孔毛细吸液芯,且所述多孔毛细吸液芯内填充有工作液体,热管包括蒸发段和冷凝段,且在所述蒸发段和冷凝段之间设置有绝热段,蒸发段与机箱壳体内发热元件表面接触,所述冷凝段与机箱壳体侧壁接触。

进一步地,所述机箱壳体包括外箱层和内箱层,所述内箱层设置在外箱层的内部,所述换热式散热组件、加热器以及温度控制模块均设置在内箱层的内部,且内箱层通过若干减震弹簧组件与外箱层连接。

进一步地,所述减震弹簧组件均匀对称分布在内箱层与外箱层之间,且减震弹簧组件包括圆柱形的橡胶减震块和设置在橡胶减震块外表面的伸缩弹簧,所述伸缩弹簧一端与内箱层外壁连接,另一端与外箱层内壁连接。

进一步地,所述外箱层下端设置有减震支撑座,且所述减震支撑座的内部均匀设置有若干平行的加强支撑杆。

进一步地,所述内箱层与外箱层之间的空隙填充有若干橡胶颗粒。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明通过换热式散热组件和热管散热器的设置,可配合使用,同时实现对该机电设备的高效散热功能,避免机电设备内部由于长期处于高温状态,对机电设备的正常工作性能带来不利影响,甚至造成机电设备的损坏烧毁;

(2)本发明通过温度控制模块和加热器的设置,能够实现对机箱壳体内的温度准确调节控制的功能,保证机箱壳体内温度合适,保证机电设备高效工作,避免由于机箱壳体内温度过高或过低,造成机电设备故障或损坏,延长了机电设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的换热式散热组件结构示意图;

图2为本发明的热管散热器结构示意图;

图3为本发明的热管结构示意图;

图4为本发明的温度控制模块信号流程图;

图5为本发明的换热器剖面结构示意图;

图6为本发明的机箱壳体后视结构示意图。

图中标号:

1-机箱壳体;2-换热式散热组件;3-加热器;4-温度控制模块;5-热管散热器;6-多孔毛细吸液芯;7-减震支撑座;8-加强支撑杆;9-橡胶颗粒;

101-外箱层;102-内箱层;103-减震弹簧组件;

1031-橡胶减震块;1032-伸缩弹簧;

201-换热器;

2011-换热板;2012-翅板;2013-盖板;

202-外循环风机;203-内循环风机;204-回风口;205-出风口一;206-进风口;207-出风口二;

401-程序控制器;402-温度传感器;

501-散热外壳;502-热管;

5021-蒸发段;5022-冷凝段;5023-绝热段;

503-风扇;504-热空气出口;505-冷空气入口;506-中间密闭层;507-密封空间ⅰ;508-密封空间ⅱ;509-散热片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示,本发明提供了一种节能型高效机电设备的散热装置,包括机箱壳体1,所述机箱壳体1内设置有换热式散热组件2、加热器3以及用于控制机箱壳体1内温度的温度控制模块4,机箱壳体1侧壁上还设置有热管散热器5,所述温度控制模块4分别与加热器3、热管散热器5电性连接。

所述换热式散热组件2包括换热器201、外循环风机202和内循环风机203,所述机箱壳体1后侧面上设置有回风口204和出风口一205,所述内循环风机203设置在回风口204处,机箱壳体1左右两侧面上分别设置有进风口206和出风口二207,所述外循环风机202设置在出风口二207处,所述换热器201设置在机箱壳体1的内部,并将机箱壳体1内腔封闭隔离为两部分。

所述换热器201包括层层设置的若干换热板2011和若干翅板2012,所述翅板2012设置在相邻两个换热板2011之间,且设置在最外层的换热板2011一端设置有盖板2013,该换热器201充分利用了板翅式换热器和板式换热器的优点,既提高了换热器201的换热面,保持了板翅式换热器良好的刚度和强度性能,又将二次换热面变成一次换热面,两种流体间只相隔一层换热板2011,同时换热板2011通过引深增大了换热面积,增强了流体的扰动,两层换热板2011间的翅板2012也增加了换热器201的总体刚度和强度,换热效率有明显增强且使整个换热器结构更为紧凑。

换热式散热组件2的工作原理如下:

通过内循环机203,将机箱壳体1内的热空气吸入换热器201的换热板2011中,与换热板2011发生热交换作用;再利用外循环风机202将外部环境中的冷空气吸进换热器201内的换热板2011中,以此两种流体通过换热器201进行热交换,确保机箱壳体1内部与外界环境的温差在允许的范围内,并使机箱壳体1内外环境相互隔离。

所述温度控制模块4包括程序控制器401和装设在机箱壳体1内部用于实时检测机箱壳体1内温度的温度传感器402,所述程序控制器401分别与温度传感器402、加热器3、热管散热器5电性连接。

该温度控制模块4的工作原理如下:

首先,通过温度传感器402检测机箱壳体1内的温度,如果机箱壳体1内的温度低于程序控制器401的温度初始设定值,则程序控制器401控制加热器3开始工作,直至使得机箱壳体1内达到指定温度;当高于程序控制器401的温度初始设定值时,利用换热式散热组件2,实现机箱壳体1内热量散失的功能,从而降低机箱壳体1内的温度;当机箱壳体1内温度太高,通过换热式散热组件2无法快速实现散热降温功效时,可通过程序控制器401启动热管散热器5,使得热管散热器5与换热式散热组件2相配合,共同实现散热功能,从而有效加快机箱壳体1内热量散失的速度,保证机箱壳体1内发热元件的正产工作性能,减少了由于机箱壳体1内温度长期处于过高状态,对发热元件造成损坏的可能性。

所述热管散热器5包括散热外壳501、设置在散热外壳501内的热管502和两个风扇503,所述机箱壳体1上设置有热空气出口504和冷空气入口505,两个所述风扇503分别设置在热空气出口504和冷空气入口505处,且两个风扇503均与程序控制器401电性连接,所述散热外壳501内还设置有中间密闭层506,所述中间密闭层506将散热外壳501内腔分隔成密封空间ⅰ507和密封空间ⅱ508,所述热管502上均匀设置有若干散热片509。

所述热管502内表面镶套着多孔毛细吸液芯6,且所述多孔毛细吸液芯6内填充有工作液体,热管502包括蒸发段5021和冷凝段5022,且在所述蒸发段5021和冷凝段5022之间设置有绝热段5023,绝热段5023的设置,可使热管502内外能量没有传递,蒸发段5021与机箱壳体1内发热元件表面接触,所述冷凝段5022与机箱壳体1侧壁接触,这样可使得热量通过热管502分散到机箱壳体1的各个部分,增大散热面积,提高散热效果。

热管散热器5的工作原理如下:

首先,空气在两个风扇503的作用下,分别进入密封空间ⅰ507和密封空间ⅱ508,与热管502进行热交换,在密封空间ⅰ507中,机箱壳体1内的热空气被吸入,将热量传给热管502并降温,然后被排出,蒸发段5021内的工作液体吸热后蒸发,到达冷凝段5022;在密封空间ⅱ508中,环境中的冷空气被吸入,吸取热管502的热量并升温,然后排出,冷凝段5022内的蒸汽介质将热量传给空气后凝结为液体,放出大量的潜热,液体再沿多孔毛细吸液芯6回流到蒸发段5021,通过上述的换热过程,实现将机箱壳体1内的热量传递到外部环境中而与环境大气没有任何气体交换。

进一步解释的是,热管502的工作过程如下:蒸发段5021受热,使工作液体吸热汽化,蒸汽在压差的作用下高速流向冷凝段5022,在冷凝段5022向冷源放出汽化潜热而凝结成液体,凝结液在多孔毛细吸液芯6的作用下,从冷凝段5022返回蒸发段5021,完成一个循环,如此循环不停,热源的热量就不停地由热管502的一端传到另一端。

所述机箱壳体1包括外箱层101和内箱层102,所述内箱层102设置在外箱层101的内部,所述换热式散热组件2、加热器3以及温度控制模块4均设置在内箱层102的内部,且内箱层102通过若干减震弹簧组件103与外箱层101连接,通过减震弹簧组件103的设置,起到了有效缓冲减震的作用,当由于内箱层102内的电器元件由于工作产生震动时,通过减震弹簧组件103的来回收缩可缓冲震动。

所述减震弹簧组件103均匀对称分布在内箱层102与外箱层101之间,且减震弹簧组件103包括圆柱形的橡胶减震块1031和设置在橡胶减震块1031外表面的伸缩弹簧1032,所述伸缩弹簧1032一端与内箱层102外壁连接,另一端与外箱层101内壁连接,橡胶减震块1031具有吸震的功效,通过伸缩弹簧1032的伸缩,使得橡胶减震块1031将内箱层102产生的震动吸收,减少外箱层101的震动。

所述外箱层101下端设置有减震支撑座7,且所述减震支撑座7的内部均匀设置有若干平行的加强支撑杆8,减震支撑座7的设置,对外箱层101起到了进一步地缓冲作用,通过加强支撑杆8的设置,增强了该减震支撑座7的承载能力,提高了其刚度和强性,进而延长了该减震支撑座7的使用寿命。

所述内箱层102与外箱层101之间的空隙填充有若干橡胶颗粒9,橡胶颗粒9的设置,具有减噪防震的功效,由于橡胶颗粒9为弹性材质且杂乱排列,可吸收噪音和震动的能量,显著提高该机电设备的降噪减震效果;同时,橡胶颗粒9还具有隔热保温作用,可降低外界温度对内箱层102内部的影响。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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