一种机电设备散热装置设计

段兰兰 谌玮

摘要：本文针机电设备在工作过程中容易产生很多热量，从而影响机电设备的使用寿命的问题，研究设计一种高效率的散热装置。

关键词：机电设备;散热;装置

0  引言

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，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、计算机、打印机等已成为人们生活中不可缺少的机电产品。

现有技术中，机电设备在工作过程中往往会产生很多热量，影响机电设备的使用寿命，机电设备需配备散热装置，但传统的散热设备的散热孔内容易进入灰尘，而且仅仅只能将机电设备内部热气暂时抽出，难以实现对机电设备箱体的快速散热;本文针对以上问题设计一种常用机电设备散热装置用于解决上述问题。

1  设计思路

针对上述问题，可在机电设备的外部设计呈矩形框体结构的围护箱体，在通过在箱体上开设水槽、排气管等方式对机电设备进行物理性降温。

2  设计思路与工作原理

基于以上设计思路，本文提出如下设计方案：

图1为设计的机电设备散热装置结构示意图，在机电设备外部设计如图所示围护箱体1，围护箱体呈矩形框体结构，表面开设有两矩形柱体结构集水槽，两个集水槽关于围护箱体的开口中心对称分布;在集水槽2的内壁上矩形板状结构焊接封板3（如图3所示）;封板3的表面开设圆形柱体结构的通口4，处于封板3的长边中心处;通口4的内壁粘接有多个扇形板状结构的橡胶封片5，并按照圆周形拼接成圆板结构;盖板8（如图2所示）盖在围护箱体1上端时，当水管6向下挤压橡胶封片5柄插接在通口4中时，水管6的底端开口将处于集水槽2的内部。

如图1和图2所示，通口4的内部插接有水管6，水管6与水泵7的端口连接，水泵7焊接在盖板8的表面上，盖板8扣在围护箱体1的顶部，将盖板8盖在围护箱体1的上端开口处，然后借助螺杆同时贯穿围护箱体1和盖板8的外壁，从而实现对封板3的固定;

盖板8的表面开设有多个“L”形圆孔结构的散热孔道9，散热孔道呈圆周形排列在盖板8的表面上;盖板8的表面焊接有圆管结构的斜管10，斜管10自盖板8的表面至蓋板8的外侧向下倾斜设置;斜管10与散热孔道9相通，且散热孔道9的内部粘接有多个呈圆板结构的布袋片11，并等距离等大小沿着散热孔道9的水平段排列分布。工作过程中，产生的热气攀升进入散热孔道9中，并沿着散热孔道9前行，最终经斜管10排出，斜管10向下倾斜设置，可将进入斜管10内部的灰尘下滑，并且由于散热孔道9的内部加设布袋片11，可对灰尘进行隔离。

如图1所示，围护箱体1的底面焊接有水箱12，集水槽2的底面开设连通孔13，并通过连通孔13与水箱12连通，启动水泵7时，水泵7的两端分别在两个集水槽2中抽吸和排放冷却水，于是实现冷却水的循环流动，从而加快围护箱体1的板面冷却。

同时，在水箱12的表面插接有导热块14，包括两个散热板和导热杆，其中散热板呈圆弧形板状结构，导热杆呈圆形柱体结构，两个散热板分别固定在导热杆的两端，导热块14一端处于水箱12的外侧，另一端浸泡在水箱12内部的冷却水中，实现对水箱12内部冷却水的散热。

最后在围护箱体1的内壁焊接有“L”形框体结构的进气架15，与围护箱体1的内壁采用倾斜设置，且进气架15与集水槽2相通，围护箱体1内部上升的热气一部分会经过气架15进入集水槽2内部，再跟随冷却水流动。

本设计的工作原理是：实际工作时，将盖板8盖在围护箱体1的上端开口处，然后借助螺杆同时贯穿围护箱体1和盖板8的外壁，实现对封板3的固定，同时，水管6向下挤压橡胶封片5柄插接在通口4中，此时，水管6的底端开口处于集水槽2的内部，启动水泵7，水泵7的两端分别在两个集水槽2中抽吸和排放冷却水，且集水槽2通过连通孔13与水箱12连通，于是实现冷却水的循环流动，加快围护箱体1的板面冷却，且水箱12表面的导热块14一端处于水箱12的外侧，导热块14的另一端浸泡在水箱12内部的冷却水中，实现对水箱12内部冷却水的散热，且围护箱体1内部上升的热气一部分经过气架15进入集水槽2内部，热量跟随冷却水流动，剩余热气继续攀升进入散热孔道9中，并沿着散热孔道9前行，最终经斜管10排出，斜管10相下倾斜设置，将进入斜管10内部的灰尘下滑，且散热孔道9的内部加设布袋片11对灰尘隔离。

3  设计优点

与现有技术相比，本设计具有以下优点：

①本设计提出的机电设备散热装置在散热孔道内部粘接多组布袋片，实现通风散热的同时，阻隔灰尘进入，且散热孔道端部的斜管将进入的灰尘下滑，使灰尘难以进入散热孔道中;②本设计型提出的机电设备散热装置在围护箱体内部开设集水槽，并在围护箱体底部加设水箱，水箱和集水槽通过连通孔相通，在水泵的抽提作用下实现集水槽与水箱内部冷却水流通，加快对围护箱体板面的降温效率，且在水箱表面加设导热块，实现对水箱内部冷却水散热。

参考文献：

[1]钟玉柱，高希祥，马士存.液压挖掘机散热系统热平衡设计[J].建筑机械，2014（04）：94-97，101.

[2]冯敏，贾胜，张浩.大功率隔爆型变频调速装置散热系统设计[J].煤矿机械，2016（07）：34-35.

[3]沈红伟，周建起，王焕云.超算中心电子元器件散热性能研究[J].内燃机与配件，2019（23）：69-72.