一种缝纫一体机的机头散热结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种缝纫一体机的机头散热结构，包括设置在机头右端部的罩盖，所述罩盖的内部固设有电机和PCB板，所述罩盖的上部有一圆柱形的空腔，所述空腔内包括一设有风道孔的风道隔板，所述电机位于所述空腔的中心部位且与所述空腔内壁之间的间隙构成第一冷却风道；所述PCB板固定连接在所述罩盖的下部，所述PCB板左侧设有一风道挡板，所述PCB板设有一散热器，所述散热器与所述风道隔板之间的间隙以构成第二冷却风道，所述第一冷却风道与第二冷却风道之间通过所述风道孔相连通；所述罩盖上设有与所述第二冷却风道相通的出风口；本实用新型将缝纫机机头的主要发热部件串联在两个冷却风道中，散热效率高。
【专利说明】一种缝纫一体机的机头散热结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种缝纫机的机头结构，具体涉及一种缝纫一体机的机头散热结构。
【背景技术】
[0002]电动式缝纫机是现有工业或民用缝纫机的主流，由于应用了电动机和电控装置，其相关的功率元器件都是大的热源，所以散热就成为一项十分重要的任务。
[0003]现有的电动式缝纫机的主要散热部位及散热方式大致包括以下几种:
[0004]第一是机头，采用的是自然散热或风扇散热。
[0005]第二是伺服控制器，伺服控制器内电路板的功率元器件的散热器直接在空气中自然散热或采用风扇散热。
[0006]第三是电机，采用的是自然散热或手轮的风扇叶轮吹风来散热。
[0007]对于以上各部位的散热模式中，现有技术没有综合考虑和全面统筹兼顾，要么是采用效率较低的自然散热方式，要么是增加风扇或利用手轮风扇叶轮对其中某一部件进行风冷散热，冷却效率低，还要增加能耗和增大体积；再者是现有技术未能专注发热的关键部位，平均分摊冷却风量，针对性差。
[0008]经检索发现，申请号为201310408056.6，名称为“一种设有内散热装置的缝纫机机头结构”，公开了一种设有内散热装置的缝纫机机头结构包括设置在机头右端部的罩盖，罩盖的内部固定有电机和伺服控制器，其特征是，罩盖的上部有一圆柱形的空腔，电机位于空腔的中心部位；伺服控制器固定连接在罩盖的下部，伺服控制器设有一圆弧形结构的内散热装置，内散热装置盖在沉槽口部并固定在空腔壁面，内散热装置圆弧形结构的外侧面与伺服控制器中电路板的功率元器件直接连接，内散热装置圆弧形结构的内侧面朝向电机并和电机保留一定距离以构成一道冷却气路，电机的后轴端部连接有手轮，手轮的内测设置有风扇叶轮，风扇叶轮的右侧配有防尘罩，防尘罩连接在罩盖右端部，防尘罩设有进气孔，风扇叶轮前方有冷却风道，冷却风道的组成包括所述空腔与电机的间隙、伺服控制器的外表面及内散热装置与电机之间的冷却气路、以及缝纫机机头内腔。该申请在缝纫机机头内设置一道冷却气路同时给电机和内散热装置散热，由于只有单风道，冷却气流在机头内的滞留时间短，散热慢，并且电机表面和内散热装置表面的风阻不同，容易造成局部经过的冷却气流少甚至无冷却气流经过。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于现有技术的缝纫机单冷却气道散热结构存在的局部散热效果差，整体散热效率低的问题提出一种双冷却风道的缝纫一体机的机头散热结构。
[0010]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种缝纫一体机的机头散热结构，包括设置在机头右端部的罩盖，所述罩盖的内部固设有电机和PCB板，所述罩盖的上部有一圆柱形的空腔，所述空腔内包括一设有风道孔的风道隔板，所述电机位于所述空腔的中心部位且与所述空腔内壁之间的间隙构成第一冷却风道；
[0011]所述PCB板固定连接在所述罩盖的下部，所述PCB板左侧设有一风道挡板且该风道挡板上边缘与所述风道隔板相接，所述PCB板设有一散热器，所述散热器的外侧面与所述PCB板的功率元器件相连接，所述散热器的内侧面朝向所述风道隔板且与所述风道隔板之间的间隙以构成第二冷却风道，所述第一冷却风道与第二冷却风道之间通过所述风道孔相连通；所述罩盖上设有与所述第二冷却风道相通的出风口，在所述机头内形成两条相互弯折的冷却风道。所述电机的后轴端部连接有手轮，手轮内设有风扇叶轮，风扇叶轮的右侧配有防尘罩，防尘罩连接在罩盖右端部。
[0012]所述罩盖安装在机身右端，将所述罩盖左端密闭起来，即将设置在所述罩盖上部的圆柱形空腔左端密封起来，由于所述电机安装在所述空腔的中心部位且与所述空腔内壁及风道隔板之间的间隙，使得所述电机的外表面与空腔内壁及风道隔板之间有一环形缝隙，从而形成第一冷却风道；
[0013]所述风道挡板设在所述PCB板的左侧同时所述风道挡板与所述风道隔板及散热器边缘相接，在所述散热器、风道隔板以及风道挡板之间形成第二冷却风道；
[0014]所述第一冷却风道与第二冷却风道之间通过风道孔相连通，并通过设在所述罩盖上的出风口形成两条相互弯折的冷却风道。
[0015]外部冷空气在所述风扇叶轮的作用下进入所述第一冷却风道内形成冷却气流，对所述电机外表面进行强制冷却，将所述电机运转产生的热量转移到进入所述第一冷却风道内的空气中；进入所述第一冷却风道内的冷却气流通过开设在所述风道隔板靠所述机头一端的风道孔进入所述第二冷却风道内，进入所述第二风道内的冷却气流经过所述散热装置表面并从设置在所述罩盖上的出风口流出机头内部，快速将所述电机及其PCB板的功率元器件产生的大量热量强行带走。由于在所述电机与散热器之间加设了所述风道隔板，延长了所述机头内的冷却风道，并且由于冷却气流在所述空腔底部有一个弯折，从而使得冷却气流可以更加均匀地流经所述电机的整个外表面，提升冷却气流对所述机头的换热冷却效果；冷却气流吹过所述第一冷却风道后，通过所述风道孔继续进入所述第二冷却风道内对所述散热器进行冷却，然后从所述罩盖的出风口流出至空气中，这种弯折冷却风道的结构方案把所述机头内的主要发热部件都串联在冷却风道中，达到所述总体统筹、全面兼顾的目的，而且同时也具备高效节能的意义。
[0016]在本实用新型中，所述散热器为片状“L”型结构，所述散热器表面设置有若干散热翅片，所述散热翅片可成倍地扩大传热面积。
[0017]在本实用新型中，所述散热器为片状圆弧形结构，所述散热器表面设置有若干螺旋形凹槽。螺旋形凹槽可增大搅动气流使之形成湍流的功效，而且也可扩大换热面积及延长冷却气流过境的滞留时间，这有助于延长热交换时间，扩大传热效果，提高气流的利用率。在换热的壁面呈湍流状态的冷却气流最有利于将附在壁面的已被从热源传热加热的气体从壁面迅速卷走，同时使处于气流中心部位的冷的气体迅速翻卷以对壁面进行更进一步地冷却，这是一种强制性的湍流冷却模式，其冷却效果特别优良。
[0018]在本实用新型中，所述散热器与功率元器件之间涂有导热硅胶。导热硅胶可以消除配合处空隙中的空气，因为空气是传热的不良介质，尤其是静止的空气，其热阻非常大，所以代之以导热优良的导热硅胶，增大导热效果。
[0019]在本实用新型中，所述散热器的圆弧形结构的圆心角为90°?160°。
[0020]在本实用新型中，所述出风口开设在所述罩盖右端，相对于传统将出风口设置在前侧的结构，本实用新型中所述出风口的位置可以将在冷却风道内充分热交换后的热气流导向无操作人员的侧面，使得操作人员不再长时间受到热气流的干扰，更好地避免误操作，提高操作人员的工作效率。
[0021]在本实用新型中，所述出风口由多个出风孔组成，使得冷却风道内的压力增加，并提升整体的美观性。
[0022]本实用新型的有益效果是:
[0023]1、通过在罩盖内增设风道隔板和风道挡板，形成弯折的冷却风道，延长了冷却气流在机头内的停留时间，并将缝纫机机头的主要发热部件串联在冷却风道中，散热效率闻;
[0024]2、由于风道挡板与散热器相接，进而将PCB板相对密封起来，防尘性好，进入罩盖内的冷却气流不会进入PCB板，可以有效防止线头、灰尘等进入在在PCB板上沉积；
[0025]3、散热器表面设置若干散热翅片或者螺旋形凹槽，人为强制形成湍流，而且扩大换热面积及延长冷却气流过境的滞留时间，延长热交换时间，扩大传热效果，提高气流的利用率，提升冷却效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型一实施例中的整体拆分立体结构示意图；
[0027]图2为本实用新型一实施例中的机头组成结构示意图；
[0028]图3为本实用新型一实施例中的罩盖结构示意图；
[0029]图4为图3加装PCB板的结构示意图；
[0030]图5为图4加装风道挡板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
[0032]随着技术的发展，缝纫机将其控制单元集成到机头内形成缝纫一体机，大大减小了缝纫机的体积，降低了对厂房空间的要求，具有巨大的经济效益，但是由于缝纫一体机的电子元器件集成度高，单位体积内的发热量大，采用传统的散热结构已经不能够满足缝纫一体机的散热要求，对集成了缝纫一体机控制单元的机头的散热性能提出了很高的要求，因此，参照图1、图2，本实施例提供一种缝纫一体机的机头散热结构，包括设置在机身401右端部的罩盖101，罩盖101的内部固设有电机402和PCB板201，PCB板201为缝纫一体机的控制单元，PCB板201上集成了大量的电子元器件，特别是一些功率元器件203，为机头内的主要发热源之一，另外为缝纫机提供动力的电机402是机头内另一主要发热源，为了使缝纫一体机能够长时间正常工作，必须将电机402和PCB板201产生的热量及时导出罩盖101，参照图3，罩盖101的上部有一圆柱形的空腔102，空腔102内包括一设有风道孔105的风道隔板104，该风道隔板104为空腔102内壁的一部分，该空腔102用于安装电机402，电机402安装在空腔102的中心部位且与空腔102内壁之间的间隙；罩盖101安装在机身401右端，将罩盖101左端密闭起来，即将设置在罩盖101上部的圆柱形空腔102左端密封起来，由于电机402安装在空腔102的中心部位且与空腔102内壁及风道隔板104之间的间隙，使得电机402的外表面与空腔102内壁及风道隔板104之间有一环形缝隙，从而形成第一冷却风道。
[0033]参照图4、图5，PCB板201使用螺栓固定连接在罩盖101的下部，PCB板201左侧设有一风道挡板301且该风道挡板301上边缘与风道隔板104相接，将安装PCB板201的腔室与安装电机402的空腔102分隔开，PCB板201设有一散热器202，优选的，该散热器202为“L”型结构，散热器202的外侧面与PCB板201的功率元器件203直接连接接触，PCB板201的功率元器件203产生的热量可以直接通过散热器202向外传导。散热器202的内侧面朝向风道隔板104且与风道隔板104之间的间隙，风道挡板301设在PCB板201的左侧同时风道挡板301与风道隔板104及散热器202边缘相接，在散热器202、风道隔板104以及风道挡板301之间形成第二冷却风道。
[0034]第一冷却风道与第二冷却风道之间通过风道孔105相连通，优选的，该风道孔105开设在风道隔板104靠风道挡板301 —侧，且风道孔105在风道隔板104端部沿着散热器202在风道隔板104上的投影区域分布，保证整个散热器202均有冷却气流通过；罩盖101上设有与第二冷却风道相通的出风口，在流经第一冷却风道和第二冷却风道经过充分热交换的冷却气流从出风口流出罩盖101，将电机402及PCB板201产生的热量带走，将罩盖101内的温度维持在一个合适的范围内，确保缝纫一体机的正常工作。第一冷却风道和第二冷却风道通过风道孔105在机头内形成一条弯折的冷却风道。电机402的后轴端部连接有手轮501，手轮501内设有风扇叶轮，风扇叶轮的右侧配有防尘罩502，防尘罩502连接在罩盖101右端部。
[0035]外部冷空气在风扇叶轮的作用下经防尘罩502进入第一冷却风道内形成冷却气流，对电机402外表面进行强制冷却，将电机402运转产生的热量转移到进入第一冷却风道内的空气中；进入第一冷却风道内的冷却气流通过开设在风道隔板104靠机头一端的风道孔105进入第二冷却风道内，进入第二风道内的冷却气流经过散热装置表面并从设置在罩盖101上的出风口流出机头内部，快速将电机402及其PCB板201的功率元器件203产生的大量热量强行带走。由于在电机402与散热器202之间加设了风道隔板104，延长了机头内的冷却风道，并且由于冷却气流在空腔102底部有一个弯折，从而使得冷却气流可以更加均匀地流经电机402的整个外表面，提升冷却气流对机头的换热冷却效果；冷却气流吹过第一冷却风道后，通过风道孔105继续进入第二冷却风道内对散热器202进行冷却，然后从罩盖101的出风口流出至空气中，这种弯折冷却风道的散热结构把机头内的主要发热部件都串联在冷却风道中，能够将热量通过冷却气流快速排出。
[0036]实施例二,与实施例一的不同之处在于散热器202为片状圆弧形结构,优选的,散热器202的片状圆弧形结构的圆心角为90°?160°，其中优选值为90°、135°及160°。散热器202表面设置有若干螺旋形凹槽，螺旋形凹槽可增大搅动气流使之形成湍流的功效，而且也可扩大换热面积及延长冷却气流过境的滞留时间，这有助于延长热交换时间，扩大传热效果，提高气流的利用率。在换热的壁面呈湍流状态的冷却气流最有利于将附在壁面的已被从热源传热加热的气体从壁面迅速卷走，同时使处于气流中心部位的冷的气体迅速翻卷以对壁面进行更进一步地冷却，这是一种强制性的湍流冷却模式，其冷却效果特别优良。
[0037]实施例三，与上述实施例的不同之处在于散热器202与PCB板201的功率元器件203之间涂有导热硅胶。导热硅胶可以消除配合处空隙中的空气，因为空气是传热的不良介质，尤其是静止的空气，其热阻非常大，所以代之以导热优良的导热硅胶，增大导热效果。
[0038]实施例四，与上述实施例的不同之处在于出风口开设在罩盖101右端,相对于传统将出风口设置在前侧的结构，本实用新型中出风口的位置可以将在冷却风道内充分热交换后的热气流导向无操作人员的侧面，相对于现有技术中将冷却气流从罩盖101前侧导出的结构，本实用新型将出风口侧置结构使得操作人员不再长时间受到热气流的干扰，有效更好地避免误操作，提高操作人员的工作效率。参照图1，优选的，设置在罩盖101右端的出风口有多个出风孔103组成，出风孔103对冷却气流的阻力稍大于出风口，使得冷却风道内的气压升高，使得冷却气流在第二冷却风道内与散热器202充分接触，达到较好的散热效果，并提升整体的美观性。
[0039]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种缝纫一体机的机头散热结构，包括设置在机头右端部的罩盖(101)，所述罩盖(101)的内部固设有电机(402)和PCB板(201)，所述罩盖(101)的上部有一圆柱形的空腔(102)，其特征在于:所述空腔(102)内包括一设有风道孔(105)的风道隔板(104)，所述电机(402)位于所述空腔(102)的中心部位且与所述空腔(102)内壁之间的间隙构成第一冷却风道； 所述PCB板(201)固定连接在所述罩盖(101)的下部，所述PCB板(201)左侧设有一风道挡板(301)且该风道挡板(301)上边缘与所述风道隔板(104)相接，所述PCB板(201)设有一散热器(202)，所述散热器(202)的外侧面与所述PCB板(201)的功率元器件(203)相连接，所述散热器(202)的内侧面朝向所述风道隔板(104)且与所述风道隔板(104)之间的间隙以构成第二冷却风道，所述第一冷却风道与第二冷却风道之间通过所述风道孔(105)相连通；所述罩盖(101)上设有与所述第二冷却风道相通的出风口，在所述机头内形成两条相互弯折的冷却风道。
2.如权利要求1所述的一种缝细一体机的机头散热结构，其特征在于:所述散热器(202)为片状“L”型结构，所述散热器(202)表面设置有若干散热翅片。
3.如权利要求1所述的一种缝细一体机的机头散热结构，其特征在于:所述散热器(202)为片状圆弧形结构，所述散热器(202)表面设置有若干螺旋形凹槽。
4.如权利要求1所述的一种缝细一体机的机头散热结构，其特征在于:所述散热器(202)的圆弧形结构的圆心角为90°?160°。
5.如权利要求1所述的一种缝细一体机的机头散热结构，其特征在于:所述散热器(202)与功率元器件(203)之间涂有导热硅胶。
6.如权利要求1所述的一种缝纫一体机的机头散热结构，其特征在于:所述出风口开设在所述罩盖(101)右端。
7.如权利要求6所述的一种缝纫一体机的机头散热结构，其特征在于:所述出风口由多个出风孔(103)组成。
【文档编号】D05B71/00GK204000229SQ201420405715
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】夏晓东 申请人:深圳市积聚电子有限公司