段蘭蘭 諶瑋
摘要:本文針機(jī)電設(shè)備在工作過程中容易產(chǎn)生很多熱量,從而影響機(jī)電設(shè)備的使用壽命的問題,研究設(shè)計一種高效率的散熱裝置。
關(guān)鍵詞:機(jī)電設(shè)備;散熱;裝置
0? 引言
機(jī)電設(shè)備一般指機(jī)械、電器及電氣自動化設(shè)備,在建筑中多指除土工、木工、鋼筋、泥水之外的機(jī)械、管道設(shè)備的統(tǒng)稱,它不同于五金,多指能實現(xiàn)一定功能的成品,隨著人民生活水平的不斷提高,人們在日常生活中對機(jī)電設(shè)備的需求越來越多,從交通工具到各種家用電器、計算機(jī)、打印機(jī)等已成為人們生活中不可缺少的機(jī)電產(chǎn)品。
現(xiàn)有技術(shù)中,機(jī)電設(shè)備在工作過程中往往會產(chǎn)生很多熱量,影響機(jī)電設(shè)備的使用壽命,機(jī)電設(shè)備需配備散熱裝置,但傳統(tǒng)的散熱設(shè)備的散熱孔內(nèi)容易進(jìn)入灰塵,而且僅僅只能將機(jī)電設(shè)備內(nèi)部熱氣暫時抽出,難以實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備箱體的快速散熱;本文針對以上問題設(shè)計一種常用機(jī)電設(shè)備散熱裝置用于解決上述問題。
1? 設(shè)計思路
針對上述問題,可在機(jī)電設(shè)備的外部設(shè)計呈矩形框體結(jié)構(gòu)的圍護(hù)箱體,在通過在箱體上開設(shè)水槽、排氣管等方式對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行物理性降溫。
2? 設(shè)計思路與工作原理
基于以上設(shè)計思路,本文提出如下設(shè)計方案:
圖1為設(shè)計的機(jī)電設(shè)備散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖,在機(jī)電設(shè)備外部設(shè)計如圖所示圍護(hù)箱體1,圍護(hù)箱體呈矩形框體結(jié)構(gòu),表面開設(shè)有兩矩形柱體結(jié)構(gòu)集水槽,兩個集水槽關(guān)于圍護(hù)箱體的開口中心對稱分布;在集水槽2的內(nèi)壁上矩形板狀結(jié)構(gòu)焊接封板3(如圖3所示);封板3的表面開設(shè)圓形柱體結(jié)構(gòu)的通口4,處于封板3的長邊中心處;通口4的內(nèi)壁粘接有多個扇形板狀結(jié)構(gòu)的橡膠封片5,并按照圓周形拼接成圓板結(jié)構(gòu);蓋板8(如圖2所示)蓋在圍護(hù)箱體1上端時,當(dāng)水管6向下擠壓橡膠封片5柄插接在通口4中時,水管6的底端開口將處于集水槽2的內(nèi)部。
如圖1和圖2所示,通口4的內(nèi)部插接有水管6,水管6與水泵7的端口連接,水泵7焊接在蓋板8的表面上,蓋板8扣在圍護(hù)箱體1的頂部,將蓋板8蓋在圍護(hù)箱體1的上端開口處,然后借助螺桿同時貫穿圍護(hù)箱體1和蓋板8的外壁,從而實現(xiàn)對封板3的固定;
蓋板8的表面開設(shè)有多個“L”形圓孔結(jié)構(gòu)的散熱孔道9,散熱孔道呈圓周形排列在蓋板8的表面上;蓋板8的表面焊接有圓管結(jié)構(gòu)的斜管10,斜管10自蓋板8的表面至蓋板8的外側(cè)向下傾斜設(shè)置;斜管10與散熱孔道9相通,且散熱孔道9的內(nèi)部粘接有多個呈圓板結(jié)構(gòu)的布袋片11,并等距離等大小沿著散熱孔道9的水平段排列分布。工作過程中,產(chǎn)生的熱氣攀升進(jìn)入散熱孔道9中,并沿著散熱孔道9前行,最終經(jīng)斜管10排出,斜管10向下傾斜設(shè)置,可將進(jìn)入斜管10內(nèi)部的灰塵下滑,并且由于散熱孔道9的內(nèi)部加設(shè)布袋片11,可對灰塵進(jìn)行隔離。
如圖1所示,圍護(hù)箱體1的底面焊接有水箱12,集水槽2的底面開設(shè)連通孔13,并通過連通孔13與水箱12連通,啟動水泵7時,水泵7的兩端分別在兩個集水槽2中抽吸和排放冷卻水,于是實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)流動,從而加快圍護(hù)箱體1的板面冷卻。
同時,在水箱12的表面插接有導(dǎo)熱塊14,包括兩個散熱板和導(dǎo)熱桿,其中散熱板呈圓弧形板狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱桿呈圓形柱體結(jié)構(gòu),兩個散熱板分別固定在導(dǎo)熱桿的兩端,導(dǎo)熱塊14一端處于水箱12的外側(cè),另一端浸泡在水箱12內(nèi)部的冷卻水中,實現(xiàn)對水箱12內(nèi)部冷卻水的散熱。
最后在圍護(hù)箱體1的內(nèi)壁焊接有“L”形框體結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣架15,與圍護(hù)箱體1的內(nèi)壁采用傾斜設(shè)置,且進(jìn)氣架15與集水槽2相通,圍護(hù)箱體1內(nèi)部上升的熱氣一部分會經(jīng)過氣架15進(jìn)入集水槽2內(nèi)部,再跟隨冷卻水流動。
本設(shè)計的工作原理是:實際工作時,將蓋板8蓋在圍護(hù)箱體1的上端開口處,然后借助螺桿同時貫穿圍護(hù)箱體1和蓋板8的外壁,實現(xiàn)對封板3的固定,同時,水管6向下擠壓橡膠封片5柄插接在通口4中,此時,水管6的底端開口處于集水槽2的內(nèi)部,啟動水泵7,水泵7的兩端分別在兩個集水槽2中抽吸和排放冷卻水,且集水槽2通過連通孔13與水箱12連通,于是實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)流動,加快圍護(hù)箱體1的板面冷卻,且水箱12表面的導(dǎo)熱塊14一端處于水箱12的外側(cè),導(dǎo)熱塊14的另一端浸泡在水箱12內(nèi)部的冷卻水中,實現(xiàn)對水箱12內(nèi)部冷卻水的散熱,且圍護(hù)箱體1內(nèi)部上升的熱氣一部分經(jīng)過氣架15進(jìn)入集水槽2內(nèi)部,熱量跟隨冷卻水流動,剩余熱氣繼續(xù)攀升進(jìn)入散熱孔道9中,并沿著散熱孔道9前行,最終經(jīng)斜管10排出,斜管10相下傾斜設(shè)置,將進(jìn)入斜管10內(nèi)部的灰塵下滑,且散熱孔道9的內(nèi)部加設(shè)布袋片11對灰塵隔離。
3? 設(shè)計優(yōu)點
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本設(shè)計具有以下優(yōu)點:
①本設(shè)計提出的機(jī)電設(shè)備散熱裝置在散熱孔道內(nèi)部粘接多組布袋片,實現(xiàn)通風(fēng)散熱的同時,阻隔灰塵進(jìn)入,且散熱孔道端部的斜管將進(jìn)入的灰塵下滑,使灰塵難以進(jìn)入散熱孔道中;②本設(shè)計型提出的機(jī)電設(shè)備散熱裝置在圍護(hù)箱體內(nèi)部開設(shè)集水槽,并在圍護(hù)箱體底部加設(shè)水箱,水箱和集水槽通過連通孔相通,在水泵的抽提作用下實現(xiàn)集水槽與水箱內(nèi)部冷卻水流通,加快對圍護(hù)箱體板面的降溫效率,且在水箱表面加設(shè)導(dǎo)熱塊,實現(xiàn)對水箱內(nèi)部冷卻水散熱。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘玉柱,高希祥,馬士存.液壓挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)熱平衡設(shè)計[J].建筑機(jī)械,2014(04):94-97,101.
[2]馮敏,賈勝,張浩.大功率隔爆型變頻調(diào)速裝置散熱系統(tǒng)設(shè)計[J].煤礦機(jī)械,2016(07):34-35.
[3]沈紅偉,周建起,王煥云.超算中心電子元器件散熱性能研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(23):69-72.