CN114473304B - 一种电焊机电子元件降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电焊机电子元件降温装置，属于焊接设备领域。一种电焊机电子元件降温装置，对电焊机的电子元件进行降温，包括：空冷模块，启动后产生吹向电子元件的风，以带走电子元件产生的热量；和油冷模块，套设于电子元件外侧并具有多个导流槽，导流槽接收至少部分的附带热量的风，导流槽的槽壁始终受冷却油的浸润，以吸收导流槽内风的热量，导流槽靠近电子元件的端的切向朝向电子元件；它可以实现使经过冷却油冷却的空气的回流，减少空冷模块吹出的冷却气体的量。

Description

一种电焊机电子元件降温装置

技术领域

本发明属于焊接设备领域，更具体地说，涉及一种电焊机电子元件降温装置。

背景技术

电焊机运行时，包括绕组和铁心在内的电子元件产生的热量需要及时必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。

现有专利号为CN201711020806.7的一种电焊机的可控式降温冷却装置，包括变压器，所述变压器四周设有油浸液，所述油浸液外部设有循环冷却室，所述循环冷却室包括内壁和外壁，所述内壁表面设有小型凸起，所述外壁外表面设有大型凸起，所述循环冷却室内设有叶轮，所述叶轮通过旋转轴连接有电动机，所述外壁上表面设有温度探头，所述温度探头连接有微型电脑，所述微型电脑与电动机相连，所述外壁四周设有内密封腔和外密封腔，所述内密封腔和外密封腔之间设有间隙，所述外密封腔顶部固定安装有液氮瓶，所述外密封腔侧面和底部分别设有活动板，通过设置循环冷却室、温度探头和微型电脑，实现了电焊机的降温冷却速度可控，冷却速度根据电焊机内的实际温度自动调节。

这种冷却装置需要依靠微型电脑、温度探头、电动机等耗电量大、制造成本高、已损坏的部件来实现冷却效果，且油浸液与变压器充分接触，易造成变压器的损坏。

现在常用的冷却方式是空冷和油冷，但在电气设备上的油冷一般不能直接使油与设备接触，极易造成短路或火灾，因此空冷是最安全的冷却方式之一，但空冷相对油冷需要循环大量的空气来实现冷却效果，因此，我们需要一种即安全又能减少空气流动所耗费的能量的冷却装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种电焊机电子元件降温装置，它可以实现使经过冷却油冷却的空气的回流，减少空冷模块吹出的冷却气体的量。

本发明的一种电焊机电子元件降温装置，对电焊机的电子元件2进行降温，包括

空冷模块3，启动后产生吹向电子元件的风，以带走电子元件产生的热量；和

油冷模块，套设于电子元件外侧并具有多个导流槽，导流槽接收至少部分的附带热量的风，导流槽的槽壁始终受冷却油的浸润，以吸收导流槽内风的热量，导流槽靠近电子元件的端的切向朝向电子元件。

作为本发明的进一步改进，油冷模块包括壳体，壳体内开设上下贯通的风冷腔；电子元件置于风冷腔内部中间；空冷模块置于风冷腔下侧开口处；风冷腔上侧开口处为出风口；空冷模块启动后将外界的常温气体吹经发热的电子元件直至从上侧开口流出；空冷模块吹出气体的范围小于上侧开口的口径范围。

作为本发明的进一步改进，风冷腔从上至下分为回流室和送风室；电子元件位于回流室和送风室的交界处；回流室的室壁口径变化呈曲线型，以使回流室的室壁的切线角度先变大后变小；回流室下侧的室壁切线方向对准电子元件。

作为本发明的进一步改进，回流室的室壁上开设有均匀的分布的多个导流槽；在同一水平高度上，导流槽的外壁的切线角度与回流室的室壁的切线角度一致。

作为本发明的进一步改进，导流槽的进气端位于风冷腔上侧开口处；出气端位于回流室与送风室的交界处。

作为本发明的进一步改进，壳体的壳壁为空心壁；壳壁内为油腔，油腔内充满冷却油；在工作状态下，壳壁内呈封闭状态，以使风冷腔的腔壁受冷却油的浸润；冷却油的温度低于或等于外界的常温气体温度，以使腔壁的温度低于电子元件工作时的发热温度。

作为本发明的进一步改进，油腔内部靠近壳体轴心的内壁上固定设置有至少一个液泡；液泡为一侧开口的开放式结构，所述开口位于液泡远离壳体轴心端；液泡靠近壳体轴心的壁为风冷腔的腔壁的组成部分，以使风冷腔内的气体与液泡直接接触；液泡由从中心向外侧方向上具有弹性形变能力的材料制成，且该材料具有热胀冷缩的能力。

作为本发明的进一步改进，液泡均位于导流槽所在的油腔内壁上；每个导流槽对应的液泡数量及分布间隔均一致。

作为本发明的进一步改进，油腔内的油压在初始状态下大于液泡的形变启动阈值，使得液泡在初始状态下呈现膨胀状态，且初始状态下的液泡的形变值小于液泡的最大形变值。

作为本发明的进一步改进，液泡的泡内膜上均匀分布有表面活性颗粒，表面活性颗粒降低液泡的泡膜的表面张力，表面活性颗粒的活性与所处温度值呈正相关。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明在壳体内设置回流室和送风室，回流腔的室壁在竖直平面的截面上呈心型，使得回流室下侧的室壁切线方向对准电子元件，空冷模块吹出气体的范围小于上侧开口的口径范围，使得部分附带热量的风被回流室的内壁阻挡回流，回流室的室壁受到冷却油的浸润，当附带热量的空气接触到室壁后热量被吸附，空气温度降低，并回流冲击电子元件进行二次降温，减少电动扇空冷产生的冷空气，减少能量消耗；

本发明回流室的室壁上开设多个导流槽，导流槽仅具有入口和出口两个开口，被回流室的出风口阻挡的热气流充入导流槽内，使得热气流能够完全地充入导流槽内，冷却并回流，保证回流冷气的气量。

本发明壳体的壳壁内开设油腔，导流槽所在的油腔壁上设置液泡，液泡与导流槽内的气体接触，液泡接触到热气时，吸收热量膨胀，引入更多的冷却油进入液泡，加快热气的热量的吸收。

本发明液泡的泡膜上设置有表面活性颗粒，表面活性颗粒可降低液泡的张力，表面活性颗粒的活性与所处温度值呈正相关，当接触到热气时，增大液泡的张力减小效果，进一步加快热气的热量的吸收。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的立体剖视结构示意图；

图2为本发明的具体实施例一的油冷模块的立体剖视结构示意图；

图3为本发明的具体实施例一的空冷模块吹出的气体的流向示意图；

图4为本发明的具体实施例三的液泡处的平面结构示意图；

图5为本发明的具体实施例三的液泡接触热风后膨胀的平面结构示意图；

图6为本发明的具体实施例三的液泡远离热风后回缩的平面结构示意图。

图中标号说明：

油冷模块1、壳体11、导流槽12、液泡13、电子元件2、空冷模块3。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-3的一种电焊机电子元件降温装置，本装置是放置在电焊机内部的，用于对电焊机的电子元件2进行降温；本装置包括空冷模块3和油冷模块1。

空冷模块3包括电动扇和驱动电动扇的电机及线路，电动扇启动后产生吹向电子元件2的风，以带走电子元件2产生的热量；

油冷模块1包括壳体11，壳体11内开设上下贯通的风冷腔；风冷腔从上至下分为相互连通的回流室和送风室；电子元件2位于回流室和送风室的交界处；回流室的室壁口径变化呈曲线型，以使回流室的室壁的切线角度先变大后变小，在本实施例中，回流室的室壁在竖直平面的截面上呈心型，使得回流室下侧的室壁切线方向对准电子元件2。

电动扇置于送风室的下侧开口处；回流室上侧开口处为风冷腔的出风口；电动扇启动后将壳体11外的常温气体吹经发热的电子元件2直至从出风口流出；同时，空冷模块3吹出气体的范围小于上侧开口的口径范围，使得部分附带热量的风被回流室的内壁阻挡回流。

回流室的室壁上具有多个从上至下延伸开设的的多个均匀分布的导流槽12，在同一水平高度上，导流槽12的外壁的切线角度与回流室的室壁的切线角度一致；导流槽12靠近出风口的端口为入口，导流槽12靠近电子元件2的端口为出口，导流槽12接收至少部分的附带热量的风，导流槽12靠近电子元件2的端的切向朝向电子元件2，部分附带热量的风因无法完全从出风口排出壳体11，会从导流槽12的入口进入导流槽12内，并沿着导流槽12从导流槽12的出口排出，冲击在发热的电子元件2上；

壳体11的壳壁为空心壁；壳壁内为油腔，油腔内充满冷却油；在工作状态下，壳壁内呈封闭状态，以使导流槽12的腔壁受冷却油的浸润；冷却油的温度低于外界的常温气体温度，以使腔壁的温度低于电子元件2工作时的发热温度，当导流槽12内进入附带热量的风时，冷却油吸收吸收导流槽12内风的热量，使得排出导流槽12的风低于进入导流槽12的风的温度，对电子元件2进行二次风冷，减少电动扇单一空冷所需要的风量，减少能量消耗。

需要说明的是，由于回流室中心处因电动扇的气流驱动，气压是交底的，所以导流槽12的出口处，导流槽12外气压低于导流槽12内气压，使得导流槽12内的气体可以受到气压驱动从上至下排出作用至电子元件2上；另外，由于出风口处的口径较小，回流室内的风无法一次性完全排出，会向导流槽12的入口处挤压，将部分附带热量的空气挤压入导流槽12内，因此也可以实现气体从上至下的流动；同时，由于导流槽12内的气体被冷却油吸附走一定的热量，众所周知温度较低的气体相对于温度较高的气体会向下流动；综上所述，部分附带热量的风会进入导流槽12内直至排出作用到电子元件2上是可行的。

具体实施例二：在具体实施例一的基础上，导流槽12仅具有入口和出口两个开放点，其余部分均封闭，以避免风进入导流槽12后被回流室中心低气压吸引提前排出导流槽12，有效保证了进入导流槽12的风最终全部作用至电子元件2上。

具体实施例三：在具体实施例一或二的基础上，请参阅图4-6的一种电焊机电子元件降温装置，壳体11的油腔的内侧壁（在本发明中，将靠近壳体11轴心的壁定义为油腔的内侧壁，远离壳体11轴心的壁定义为油腔的外侧壁）上固定设置有多个液泡13；液泡13均位于导流槽12所在的油腔内壁上；每个导流槽12对应的液泡13数量及分布间隔均一致。

液泡13为一侧开口的开放式结构，所述开口位于液泡13远离壳体11轴心端；液泡13靠近壳体11轴心的壁为风冷腔的腔壁的组成部分，以使导流槽12内的气体与液泡13的壁直接接触，以将热量传递给液泡13和液泡13内的冷却油；液泡13由从自身中心向外侧方向上具有弹性形变能力的材料制成，且该材料具有热胀冷缩的能力，本实施例中液泡13由耐高温的橡胶薄膜制成。

同时，油腔内的油压在初始状态下大于液泡13的形变启动阈值，使得液泡13在初始状态下呈现膨胀状态，且初始状态下的液泡13的形变值小于液泡13的最大形变值，即在初始状态下，液泡13处于微伸张状态，所述微伸张状态是指，液泡13的膜膨胀，具有向内收敛的趋势，且在油腔增压时还具有向外膨胀的空间；需要说明的是，这里所述的初始状态是指未启动电动扇降温的情况下。

由于液泡13始终处于向内收敛的趋势，向内收敛的力由液泡13的膜自身的弹性力和表面张力提供；当导流槽12内附带热量的风流经液泡13时，将热量传递给液泡13和液泡13内的冷却油，液泡13自身问题升高，液泡13的表面张力下降，向内收敛的趋势减小，且液泡13本身受热膨胀，在油腔内液压不变的情况下，液泡13会继续向外膨胀，使得更多的冷却油进入到液泡13内，液泡13内的冷却油总体的热量降低；当导流槽12内接触液泡13的热风被吸取热量并流走后，液泡13回复至初始状态下的表面张力和自身弹性，液泡13向内收缩至初始状态，液泡13内的冷却油被挤出，等待下次液泡13膨胀吸热。需要说明的是，虽然导流槽12内的空气近乎于是连续流动的，但在微观上液泡13膨胀-收缩的过程是连续变化的并存在的。

通过空冷、油冷、二次风冷同时作用于电子元件2，提高降温效果，且避免了冷却油与电子元件2的直接接触，提高了安全性。

具体实施例四：在具体实施例三的基础上，液泡13的泡内膜上均匀分布有表面活性颗粒，表面活性颗粒可降低液泡的泡膜的表面张力，表面活性颗粒的活性与所处温度值呈正相关；当液泡13与导流槽12内附带由热量的风接触后，液泡13自身温度身高，表面活性颗粒的活性增强，液泡的表面张力减弱，在油腔内液压不变的情况下液泡13向内收敛的趋势减弱，会向外膨胀，加大液泡13膨胀的程度，加大进入液泡13的冷却油的量，提高液泡13吸收的风的热量。

具体实施例五：在具体实施例三或四的基础上，液泡13整个固定设置在导流槽12内，液泡13与导流槽12的连接处为液泡13的开口，液泡13与油腔连通；这样的设置使得液泡13与导流槽12内的风接触面更多，提高液泡13膨胀、收敛的灵敏度，提高液泡13吸收的风的热量的量。

Claims (9)

1.一种电焊机电子元件降温装置，对电焊机的电子元件（2）进行降温，其特征在于：包括

空冷模块（3），启动后产生吹向电子元件（2）的风，以带走电子元件（2）产生的热量；和

油冷模块（1），套设于电子元件（2）外侧并具有多个导流槽（12），导流槽（12）接收至少部分的附带热量的风，导流槽（12）的槽壁始终受冷却油的浸润，以吸收导流槽（12）内风的热量，导流槽（12）靠近电子元件（2）的端的切向朝向电子元件（2）；

油冷模块（1）包括壳体（11），壳体（11）内开设上下贯通的风冷腔；电子元件（2）置于风冷腔内部中间；风冷腔上侧开口处为出风口；空冷模块（3）启动后将外界的常温气体吹经发热的电子元件（2）直至从上侧开口流出；空冷模块（3）吹出气体的范围小于上侧开口的口径范围；

风冷腔从上至下分为回流室和送风室；回流室的室壁口径变化呈曲线型，以使回流室的室壁的切线角度先变大后变小；回流室下侧的室壁切线方向对准电子元件（2）；

回流室的室壁上开设有均匀的分布的多个导流槽（12）；在同一水平高度上，导流槽（12）的外壁的切线角度与回流室的室壁的切线角度一致。

2.根据权利要求1所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：空冷模块（3）置于风冷腔下侧开口处。

3.根据权利要求2所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：电子元件（2）位于回流室和送风室的交界处。

4.根据权利要求1所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：导流槽（12）的进气端位于风冷腔上侧开口处；出气端位于回流室与送风室的交界处。

5.根据权利要求2或3所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：壳体（11）的壳壁为空心壁；壳壁内为油腔，油腔内充满冷却油；在工作状态下，壳壁内呈封闭状态，以使风冷腔的腔壁受冷却油的浸润；冷却油的温度低于或等于外界的常温气体温度，以使腔壁的温度低于电子元件（2）工作时的发热温度。

6.根据权利要求5所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：油腔内部靠近壳体（11）轴心的内壁上固定设置有至少一个液泡（13）；液泡（13）为一侧开口的开放式结构，所述开口位于液泡（13）远离壳体（11）轴心端；液泡（13）靠近壳体（11）轴心的壁为风冷腔的腔壁的组成部分，以使风冷腔内的气体与液泡（13）直接接触；液泡（13）由从中心向外侧方向上具有弹性形变能力的材料制成，且该材料具有热胀冷缩的能力。

7.根据权利要求6所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：液泡（13）均位于导流槽（12）所在的油腔内壁上；每个导流槽（12）对应的液泡（13）数量及分布间隔均一致。

8.根据权利要求6所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：油腔内的油压在初始状态下大于液泡（13）的形变启动阈值，使得液泡（13）在初始状态下呈现膨胀状态，且初始状态下的液泡（13）的形变值小于液泡（13）的最大形变值。

9.根据权利要求8所述的一种电焊机电子元件降温装置，其特征在于：液泡（13）的泡内膜上均匀分布有表面活性颗粒，表面活性颗粒降低液泡的泡膜的表面张力，表面活性颗粒的活性与所处温度值呈正相关。