CN104165087B - 一种主动式智能温控散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发动机或发电机的散热器技术领域，具体涉及一种主动式智能温控散热器。包括上水室、下水室和发动机启动开关，上水室的进水口和下水室的出水口处分别安装有进水口温控探头和出水口温控探头，进水口温控探头和出水口温控探头与水室外部的第一温控仪相连接，上水室内安装有两端伸出上水室上端板的制冷水管，制冷水管两端之间连接有液氮制冷组，下水室内安装有发热管，发热管内安装有加热头，加热头上连接有加热机组，第一温控仪分别与液氮制冷组、加热机组和发动机启动开关电连接。本发明能够实现自动加热和降温，可以适应恶劣环境的高跨度温差变化，在高温和低温环境下皆能够正常使用。
Description
技术领域
本发明属于发动机或发电机的散热器技术领域，具体涉及一种主动式智能温控散热器。
背景技术
现在几乎所有的散热器，都是按照顾客所提供的工况环境跟发动机、发电机的参数及安装空间来设计，通常情况下，为了保证散热器能有效的对发动机或发电机散热，往往会在散热量上做20％左右的放量。但是由于发动机\发电机组常用于野外没有动力电源的地方，因为这些地方的环境温度比较恶劣，室外温度有时过高，有时过低，常常超出散热器的设计时所适用的温度范围。在温度过高时，易出现高温故障停机，轻则造成设备故障，重则像井下作业会出现重大安全事故隐患。温度过低时，由于润滑油的流动性变差，很难及时对发动机内部各传动件进行润滑，使其各传动件磨损变大，如果此时需要发动机组全负荷运转，则会对发动机组造成很严重的磨损，时间一长，发动机组便需要大修。而根据环境更换发动机散热器的型号并不现实，因此，能够在环境温度跨度大的情况下正常适用的散热器显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种主动式智能温控散热器。它能够适应恶劣环境的高跨度温差变化，在高温和低温环境下皆能够正常使用。
本发明的技术方案是：一种主动式智能温控散热器，包括上水室、下水室和发动机启动开关，所述上水室的进水口和下水室的出水口处分别安装有进水口温控探头和出水口温控探头，所述进水口温控探头和出水口温控探头与水室外部的第一温控仪相连接，所述的上水室内安装有两端伸出上水室上端面的制冷水管，所述的制冷水管两端之间连接有液氮制冷组，所述的下水室内安装有发热管，所述的发热管内安装有加热头，所述的加热头上连接有加热机组，所述的第一温控仪分别与液氮制冷组、加热机组和发动机启动开关电连接。
进一步的，所述的液氮制冷组包括安装在上水室上端面的液氮泵、与液氮泵连接的汽化器和与汽化器连接的进气比例电磁阀，所述的进气比例电磁阀与制冷水管的一端连接，所述的进气比例电磁阀与第一温控仪电连接。
进一步的，所述的加热机组包括第二温控仪、加热控制继电器、发动机开关控制继电器、时间控制继电器和蓄电池，所述的出水口温控探头分别与第一温控仪和第二温控仪电连接，所述的加热控制继电器连接在第二温控仪与加热头之间，所述发动机开关控制继电器连接在第二温控仪与发动机启动开关之间，所述的时间控制继电器连接在第二温控仪与蓄电池之间。
进一步的，所述的上水室进水口处安装有下隔板，所述的制冷水管安装子下隔板的下方。
进一步的，所述的加热头位于发热管的一端且加热头插入到发热管内，所述的加热头与下水室两端的端板固定连接。
进一步的，所述制冷水管的另一端连接有泄压仓。
进一步的，上水室的上端面还安装有液氮高压保温仓，所述液氮高压保温仓与所述液氮泵相连。
进一步的，所述液氮高压保温仓内留有灌装座，外部电连接有驱动电源。
更进一步的，所述的发热管至少为一根。
本发明的有益效果是：本发明能够实现自动加热和降温，可以适应恶劣环境的高跨度温差变化，在高温和低温环境下皆能够正常使用，避免了因工作环境变化而更换散热器型号的麻烦。采用液氮汽化吸热的方式，根据所需的温度进行主动式散热，不仅环保，还可以节省散热的成本。通过继电器和温控仪来控制发热管发热，实现加热温度可控性，同时还能通过控制发动机开关从而控制发动机的启动，能够提前设定预热时间，升温度数和开机时间，从而实现无人开机，使用更为方便。
附图说明
图1为本发明工作原理图；
图2为本发明上水室结构示意图；
图3为本发明上水室工作原理图；
图4为本发明下水室结构示意图；
图5为本发明下水室工作原理图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-5所示，本发明包括上水室1、下水室25和发动机启动开关23，上水室1的进水口和下水室的出水口处分别安装有进水口温控探头3和出水口温控探头24，进水口温控探头3和出水口温控探头24与水室外部的第一温控仪10相连接，上水室1的进水口处安装有下隔板2，下隔板2下方安装有一U型的制冷水管4，其两端伸出上水室1的上端面并封焊。制冷水管4两端之间连接有液氮制冷组，下水室25内安装有两根平行设置的发热管13，发热管13内安装有加热头16，加热头16位于发热管13的一端且插入到发热管13内，加热头16与下水室1两端的端板17固定连接。加热头16上连接有加热机组，第一温控仪10分别与液氮制冷组、加热机组和发动机启动开关23电连接。
如图2所示，液氮制冷组包括安装在上水室1上端面的液氮泵7、与液氮泵7连接的汽化器9和与汽化器9连接的进气比例电磁阀5，进气比例电磁阀5与制冷水管4的一端连接，进气比例电磁阀5与第一温控仪10电连接，制冷水管4的另一端还连接有一个用于将多余超压气氮放出的泄压仓8。其中，至冷水管4至少为一根。上水室1的上端面还安装有液氮高压保温仓6，液氮高压保温仓6与液氮泵7相连，并通过驱动电源11提供电能。液氮高压保温仓6内留有灌装座(图中未示出)，用于补充液氮。
如图5所示，加热机组包括第二温控仪18、加热控制继电器19、发动机开关控制继电器21、时间控制继电器20和24V的蓄电池22，出水口温控探头24分别与第一温控仪10和第二温控仪18电连接，加热控制继电器19连接在第二温控仪18与加热头16之间，发动机开关控制继电器21连接在第二温控仪18与发动机启动开关23之间，时间控制继电器20连接在第二温控仪18与蓄电池22之间，其中蓄电池22由两个12V的蓄电池串联而成。
在环境温度过高时，需要通过上水室1上的液氮制冷组对散热器进行降温。第一温控仪10的数据写入是根据原额定散热量值，再利用热力学、流体力学等公式算法得出不同比例体积的不同材质间换热量值来设定的，当水温偏高时，位于上水室1进水口处的进水口温控探头3会将温度值传送给第一温控仪10，第一温控仪10会根据温度的值来判断何时开启液氮制冷组，进气比列电磁阀5的开启时间长短以及制冷水管的开启数量。当散热器内的温度达到正常值时，第一温控仪10会控制与它连接的发动机启动开关23开启，发动机能够正常启动。
当环境温度过低时，需要通过下水室2的加热机组对内部水进行预热。首先通过人手动在第二温控仪18上设定水需要加热到的温度，然后再在时间控制继电器20上设定开始加热的时间。在开始加热的时间达到以前，时间控制继电器20处于断开状态，蓄电池22与加热控制继电器19之间不连通，此时该加热系统不工作。当达到时间控制继电器20规定的时间时，时间控制继电器20瞬间接通，蓄电池22与加热控制继电器19之间连通，蓄电池22开始源源不断的为加热头16提供电能，发热管13发热，下水室25内的水温开始升高，而位于出水口处的出水口温控探头24将采集到的温度信息发送到第一温控仪10和第二温控仪18内。随着水温的渐渐升高，温度达到了第二温控仪18上设定的水温时，第二温控仪18给加热控制继电器19发出一个控制信号，控制加热控制继电器19断开，此时蓄电池22停止为加热头16供电，水的加热过程停止。与此同时，第二温控仪18对发动机开关控制继电器21发出一个控制信号，控制发动机开关控制继电器21接通，此时发动机启动开关23打开，发动机开始运行。同时，对蓄电池22充电以便下次使用。
通过第一温控仪10和第二温控仪18对上水室1和下水室2的温度进行监控，根据环境的温度来自动对散热器进行降温或预热，使同一散热器能够在不同的环境中使用，环境跨度大。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种主动式智能温控散热器，包括上水室、下水室和发动机启动开关，其特征在于：所述上水室的进水口和下水室的出水口处分别安装有进水口温控探头和出水口温控探头，所述进水口温控探头和出水口温控探头与水室外部的第一温控仪相连接，所述的上水室内安装有两端伸出上水室上端面的制冷水管，所述的制冷水管两端之间连接有液氮制冷组，所述的下水室内安装有发热管，所述的发热管内安装有加热头，所述的加热头上连接有加热机组，所述的第一温控仪分别与液氮制冷组、加热机组和发动机启动开关电连接。
2.如权利要求1所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述的液氮制冷组包括安装在上水室上端面的液氮泵、与液氮泵连接的汽化器和与汽化器连接的进气比例电磁阀，所述的进气比例电磁阀与制冷水管的一端连接，所述的进气比例电磁阀与第一温控仪电连接。
3.如权利要求1所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述的加热机组包括第二温控仪、加热控制继电器、发动机开关控制继电器、时间控制继电器和蓄电池，所述的出水口温控探头分别与第一温控仪和第二温控仪电连接，所述的加热控制继电器连接在第二温控仪与加热头之间，所述发动机开关控制继电器连接在第二温控仪与发动机启动开关之间，所述的时间控制继电器连接在第二温控仪与蓄电池之间。
4.如权利要求1所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述的上水室进水口处安装有下隔板，所述的制冷水管安装子下隔板的下方。
5.如权利要求1所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述的加热头位于发热管的一端且加热头插入到发热管内，所述的加热头与下水室两端的端板固定连接。
6.如权利要求1或4所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述制冷水管的另一端连接有泄压仓。
7.如权利要求1或2所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述上水室的上端面还安装有液氮高压保温仓，所述液氮高压保温仓与液氮泵相连。
8.如权利要求7所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述液氮高压保温仓内留有灌装座，外部电连接有驱动电源。
9.如权利要求1或5所述的一种主动式智能温控散热器，其特征在于：所述的发热管至少为一根。
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