矿用设备的散热装置及其制作方法与流程

1.本发明涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种矿用设备的散热装置及其制作方法。


背景技术：

2.随着我国的煤矿需求越来越高，促使煤矿产业迅猛发展，从而使得我国成为全球产煤大国。目前，由于大部分的煤矿都储藏在地下，所以必须使用矿井技术加以开采，然而井下作业对于煤炭工人来说具有非常大的安全隐患，较为常见的事故就是由于井下有毒气和煤粉浓度过高所引起的。由于井下作业需要大量的电源设备，这些设备又是与易燃易爆物质不能共存的，因此，井下的电气设备都需要做隔爆处理。
3.目前，矿用设备的散热方式主要是通过发热元器件直接与外壳内壁贴合，在发热元器件和外壳内壁之间涂一层导热硅脂，发热元器件通过将热量直接传导给外壳进行散热。但是这种散热方式存在以下缺点：
4.(1)散热效果主要取决于外壳的散热表面积，如果设备类存在发热量比较大的设备就会导致外壳无法小型化、轻量化设计；
5.(2)外壳材质大部分为碳钢，表面都需要做防腐处理，一般采用油漆或喷塑，这样就会大大降低外壳的散热效率。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中矿用设备的散热装置散热效率底且对外壳结构限制较大的技术问题，本发明提供一种矿用设备的散热装置及其制作方法，不仅能够提高散热效果，还可以减小对外壳结构的限制。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用设备的散热装置，包括：外壳，以及安装板，所述安装板与所述外壳固定连接以形成一容置空间，所述安装板上开设有安装孔；导热组件，所述导热组件安装在所述安装板上，且所述导热组件贯穿所述安装孔，以使所述导热组件的第一端位于所述容置空间内，所述导热组件的第二端位于所述容置空间外吸热组件，所述吸热组件安装在所述第一端；散热组件，所述散热组件安装在所述第二端。本发明通过吸热组件可以吸收容置空间内的热量，吸热组件将热量传递给导热组件，导热组件再将热量传递给散热组件，散热组件与空气进行热交换，从而实现对容置空间内进行散热的目的。
8.进一步地，所述第一端的长度为l1，所述第二端的长度为l2，l1小于l2。这样，能够减小吸热组件占用容置空间的体积。
9.进一步地，所述第二端与所述安装板所在的平面形成的夹角α为锐角，所述吸热组件所在的平面与所述导热组件的轴线垂直，所述散热组件所在的平面所述导热组件的轴线垂直。这样能够提升吸热、散热的效果。
10.进一步地，导热组件包括第一导热管组、第二导热管组、第三导热管组、第四导热
管组、第五导热管组及第六导热管组，所述第一导热管组、第二导热管组、第三导热管组、第四导热管组、第五导热管组及第六导热管组相互平行。
11.进一步地，所述吸热组件包括第一吸热片组、第二吸热片组、第三吸热片组、第四吸热片组、第五吸热片组及第六吸热片组，所述第一吸热片组、第二吸热片组、第三吸热片组、第四吸热片组、第五吸热片组及第六吸热片组均位于所述容置空间内部，所述第一吸热片组安装在所述第一导热管组上，所述第二吸热片组安装在所述第二导热管组上，所述第三吸热片组安装在所述第三导热管组上，所述第四吸热片组安装在所述第四导热管组上，所述第五吸热片组安装在所述第五导热管组上，所述第六吸热片组安装在所述第六导热管组上。
12.进一步地，所述散热组件包括第一散热片组、第二散热片组、第三散热片组、第四散热片组、第五散热片组及第六散热片组，所述第一散热片组、第二散热片组、第三散热片组、第四散热片组、第五散热片组及第六散热片组均位于所述容置空间外部，所述第一散热片组安装在所述第一导热管组上，所述第二散热片组安装在所述第二导热管组上，所述第三散热片组安装在所述第三导热管组上，所述第四散热片组安装在所述第四导热管组上，所述第五散热片组安装在所述第五导热管组上，所述第六散热片组安装在所述第六导热管组上。
13.进一步地，还包括散热罩，所述散热罩与所述安装板固定连接，所述散热组件位于所述散热罩内，所述散热罩开设有若干通风孔。
14.进一步地，所述第一吸热片组和第二吸热片组之间具有间隔，所述第二吸热片组和第三吸热片组之间具有间隔，所述第三吸热片组和第四吸热片组之间具有间隔，所述第四吸热片组和第五吸热片组之间具有间隔，所述第五吸热片组和第六吸热片组之间具有间隔。
15.进一步地，所述第一散热片组和第二散热片组之间具有间隔，所述第二散热片组和第三散热片组之间具有间隔，所述第三散热片组和第四散热片组之间具有间隔，所述第四散热片组和第五散热片组之间具有间隔，所述第五散热片组和第六散热片组之间具有间隔。
16.本发明还提供了一种矿用设备的散热装置的制作方法，采用上述的矿用设备的散热装置，所述矿用设备的散热装置的制作方法包括以下步骤：
17.步骤s1、在安装板上加工安装孔；
18.步骤s2、将导热组件穿过所述安装孔并固定；
19.步骤s3、将吸热组件安装至所述导热组件的第一端，将散热组件安装至所述导热组件的第二端；
20.步骤s4、将安装板与外壳固定。
21.本发明的有益效果是，本发明的矿用设备的散热装置及其制作方法，通过将导热组件安装在安装板上，在导热组件的第一端安装吸热组件，在导热组件的第二端安装散热组件，吸热组件可以吸收容置空间内的热量进而传导给导热组件，导热组件再通过散热组件将热量散发到外界空气中，从而降低容置空间内的温度，保证容置空间内的器件能够正常运行。并且本发明的散热装置为独立件，对外壳本身的结构影响较小，不会限制外壳进行小型化、轻量化改进。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1是本发明的矿用设备的散热装置的立体结构示意图。
24.图2是本发明的矿用设备的散热装置的平面结构示意图。
25.图3是本发明的导热组件和散热组件的结构示意图。
26.图4是本发明的吸热组件的结构示意图。
27.图5是本发明的吸热片和散热片的示意图。
28.图6是本发明的散热罩的结构示意图。
29.图7是本发明的矿用设备的散热装置的制作方法的流程图。
30.图中：1、外壳；2、安装板；3、容置空间；4、导热组件；5、吸热组件；6、散热组件；21、安装孔；41、第一端；42、第二端；43、第一导热管组；44、第二导热管组；45、第三导热管组；46、第四导热管组；47、第五导热管组；48、第六导热管组；51、第一吸热片组；52、第二吸热片组；53、第三吸热片组；54、第四吸热片组；55、第五吸热片组；56、第六吸热片组；57、吸热片；61、第一散热片组；62、第二散热片组；63、第三散热片组；64、第四散热片组；65、第五散热片组；66、第六散热片组；67、散热片；7、散热罩。
具体实施方式
31.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1至图6所示，一种矿用设备的散热装置，包括：外壳1、安装板2、导热组件4、吸热组件5及散热组件6，安装板2与外壳1固定连接以形成一容置空间3，安装板2上开设有安装孔21，导热组件4安装在安装板2上，且导热组件4贯穿安装孔21，以使导热组件4的第一端41位于容置空间3内，导热组件4的第二端42位于容置空间3外，吸热组件5安装在第一端41，散热组件6安装在第二端42。本发明通过吸热组件5可以吸收容置空间3内的热量，吸热组件5将热量传递给导热组件4，导热组件4再将热量传递给散热组件6，散热组件6与空气进行热交换，从而实现对容置空间3内进行散热的目的。
35.具体的，第一端41的长度为l1，第二端42的长度为l2，l1小于l2。由于第一端41是
位于容置空间3内部的，会占据容置空间3的一部分空间，第一端41的长度越长，占据的空间越多，导致容置空间3内无法安装其他电气元件，但是如果第一端41的长度太短，那么会导致吸热组件5无法有效吸收容置空间3内的热量，导致散热效果下降。因此，第一端41的长度需要同时考虑占用空间和散热效果两方面的因素进行设计。例如，在本实施例中，l2：l1＝2：1，第二端42的长度大于第一端41的长度，一方面可以保证吸热组件5的吸热效果，另一方面可以提高散热组件6的散热效果，同时也不会占用容置空间3的太多的空间。
36.具体的，第二端42与安装板2所在的平面形成的夹角α为锐角，吸热组件5所在的平面与导热组件4的轴线垂直，散热组件6所在的平面导热组件4的轴线垂直。换言之，导热组件4是倾斜安装在安装板2上的，第二端42是高于第一端41的。热量散热到空气中形成热空气，热空气一般是往上走的，将第二端42与安装板2所在的平面形成的夹角α设计成锐角，可以增大吸热组件5在水平面的正投影面积，从而提高吸热效果和吸热效率。例如，夹角α的范围是76
°‑
83
°
，夹角α越小，吸热组件5在水平面的正投影面积越大，但是夹角α太小可能会导致吸热组件5与外壳1发生干涉，因此，本实施例的夹角α范围是综合考虑了吸热效果及干涉两方面因素的到最优选择。
37.导热组件4包括第一导热管组43、第二导热管组44、第三导热管组45、第四导热管组46、第五导热管组47及第六导热管组48，第一导热管组43、第二导热管组44、第三导热管组45、第四导热管组46、第五导热管组47及第六导热管组48相互平行。具体的，第一导热管组43、第二导热管组44、第三导热管组45、第四导热管组46、第五导热管组47及第六导热管组48均包含十根导热管，十根导热管等间隔分布呈一字形，每根导热管可通过密封塞与安装孔21紧固。例如，安装孔21可以设置成倾斜的，提高导热管的稳定性。换言之，导热组件4共有六十根导热管，以十根为一组，从上至下共有六组，导热管采用高热导率的材料制成。
38.吸热组件5包括第一吸热片组51、第二吸热片组52、第三吸热片组53、第四吸热片组54、第五吸热片组55及第六吸热片组56，第一吸热片组51、第二吸热片组52、第三吸热片组53、第四吸热片组54、第五吸热片组55及第六吸热片组56均位于容置空间3内部，第一吸热片组51安装在第一导热管组43上，第二吸热片组52安装在第二导热管组44上，第三吸热片组53安装在第三导热管组45上，第四吸热片组54安装在第四导热管组46上，第五吸热片组55安装在第五导热管组47上，第六吸热片组56安装在第六导热管组48上。换言之，一组吸热片组对应一组导热管，例如，第一吸热片组51、第二吸热片组52、第三吸热片组53、第四吸热片组54、第五吸热片组55及第六吸热片组56均包含多个吸热片57，每个吸热片57均与导热管表面相接触，可以提高热传导效率。吸热片57例如可以是采用吸热效果好的金属。
39.散热组件6包括第一散热片组61、第二散热片组62、第三散热片组63、第四散热片组64、第五散热片组65及第六散热片组66，第一散热片组61、第二散热片组62、第三散热片组63、第四散热片组64、第五散热片组65及第六散热片组66均位于容置空间3外部，第一散热片组61安装在第一导热管组43上，第二散热片组62安装在第二导热管组44上，第三散热片组63安装在第三导热管组45上，第四散热片组64安装在第四导热管组46上，第五散热片组65安装在第五导热管组47上，第六散热片组66安装在第六导热管组48上。换言之，一组散热片组对应一组导热管，例如，第一散热片组61、第二散热片组62、第三散热片组63、第四散热片组64、第五散热片组65及第六散热片组66均包含多个散热片67，每个散热片67均与导热管表面相接触，可以提高散热效率。散热片67例如可以是采用散热效果好的金属。
40.例如，一组吸热片组可以包含二十四个吸热片57，相邻两个吸热片57之间的间隔b均为12.5mm，一组散热片组可以包含三十六个散热片67，相邻两个散热片67之间的间隔a为22.5mm。也就是说，散热片67的间隔a是吸热片57的间隔b的1.8倍，吸热片57的排布比散热片67的排布更密，假设散热片67和吸热片57的表面积均为m，那么吸热组件5的吸热总面积x＝m*24*6，散热组件6的散热总面积y＝m*36*6，即x：y＝2：3。换言之，在本实施例中，导热组件4的第一端41的长度与第二端42的长度比为1：2，但是吸热总面积与散热总面积之比为2：3，虽然第一端41的长度比第二端42的长度短很多，但是通过对吸热片密度的设计，提高了约17％的吸热面积。换言之，本实施例在减小第一端41占用容置空间3体积的同时还提升了吸热效果。
41.具体的，矿用设备的散热装置还可以包括散热罩7，散热罩7与安装板2固定连接，散热组件6位于散热罩7内，散热罩7开设有若干通风孔。散热罩7可以将散热组件6进行遮挡、防尘，提升美观度。
42.第一吸热片组51和第二吸热片组52之间具有间隔，第二吸热片组52和第三吸热片组53之间具有间隔，第三吸热片组53和第四吸热片组54之间具有间隔，第四吸热片组54和第五吸热片组55之间具有间隔，第五吸热片组55和第六吸热片组56之间具有间隔。换言之，相邻两个吸热片组之间均具有间隔，这样可以降低吸热组件5整体的装配难度，并且，在这些间隔中可以填充导热硅脂来进一步提升吸热效果，从而加强散热效果。
43.第一散热片组61和第二散热片组62之间具有间隔，第二散热片组62和第三散热片组63之间具有间隔，第三散热片组63和第四散热片组64之间具有间隔，第四散热片组64和第五散热片组65之间具有间隔，第五散热片组65和第六散热片组66之间具有间隔。散热片组之间具有间隔是为了增加空气流通，同时也可以降低装配难度。
44.如图7所示，一种矿用设备的散热装置的制作方法，采用上述的矿用设备的散热装置，所述矿用设备的散热装置的制作方法包括以下步骤：
45.步骤s1、在安装板2上加工安装孔21；
46.步骤s2、将导热组件4穿过安装孔21并固定；
47.步骤s3、将吸热组件5安装至导热组件4的第一端41，将散热组件6安装至导热组件4的第二端42；
48.步骤s4、将安装板2与外壳1固定。
49.换言之，本发明的散热装置是一个独立件，是先把散热装置加工完成后，再整体与外壳1进行固定连接，这样可以提高加工效率。如果导热组件4、吸热组件5和散热组件6直接安装到外壳1的某个侧面，安装过程会比较繁琐，并且外壳1内的空间有限，安装吸热组件5的时候也不方便操作。
50.综上所述，本发明的矿用设备的散热装置及其制作方法，通过将导热组件4安装在安装板2上，在导热组件4的第一端41安装吸热组件5，在导热组件4的第二端安装散热组件6，吸热组件5可以吸收容置空间3内的热量进而传导给导热组件4，导热组件4再通过散热组件6将热量散发到外界空气中，从而降低容置空间3内的温度，保证容置空间3内的器件能够正常运行。并且本发明的散热装置为独立件，对外壳1本身的结构影响较小，不会限制外壳1进行小型化、轻量化改进。
51.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完
全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。