CN110165942A - 一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱 - Google Patents

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Abstract

本发明一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，属于液压油箱冷却技术领域，包括循环泵、散热风扇、翅片散热器、油管、油箱箱体、温度控制装置、电线收纳管、温差发电组件。所述油箱箱体为装有滤网的六面体空腔，其左侧、后侧及右侧外壁粘接有温差发电组件，前侧外壁固定连接温度控制装置。所述温差发电组件，包括半导体温差发电片、热沉散热器、固定螺钉。所述温度控制装置，包括DC‑DC稳压器、电子式温控器、机械式温控开关及蓄电池。本专利通过温差发电片利用系统油液与外界环境产生温差进行发电，产生的电能驱动风扇对油液进行降温，该节能降温油箱最大限度的对工业废热进行回收再利用，安全无污染，节约成本，结构紧凑，方便安装和维修。

Description

一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱
技术领域
本发明属于液压油箱冷却技术领域，涉及一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱。
背景技术
随着全球工业化进程的加快,能源短缺和环境污染严重制约着社会的长期稳定发展，人类开始追求绿色环保的新型能源，同时节能减排也成为人类社会可持续发展的共同理念而加以提倡。在这一现实背景下，温差发电逐渐为人们所关注，我国也已将其列入中长期能源开发计划。随着新型高性能热电材料的出现，温差发电作为一种绿色环保技术在航天军事、海洋发电、微型电源、低品位能源、废弃能量回收再利用方面的应用价值会愈加明显。
液压技术由于功率密度大、传动控制一体化特点在机械工程领域得到了广泛应用。它以液压油为工作介质，工作时液流因液阻作用、调速需要不可避免的产生压力降形成能量损失，使得系统油液温升，一方面导致其粘度变化明显而影响液压系统的传动与控制特性，同时也会造成液压精密元件因热变形而失效。因此，液压系统正常工作必须对油液温升进行限制。目前采用的液压油箱散热方式包括两种方式：1.靠油箱、原件及管件表面散热；2.通过外加风冷散热系统，前者散热效果并不理想，在温度较高的场合很难满足散热需求，后者外加系统体积庞大，成本高昂。
发明专利内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，结构紧凑，成本低廉，具有较为明显的散热效果，无需其他能源驱动，绿色安全环保。
本发明技术方案如下：
一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，包括循环泵、散热风扇、翅片散热器、油管、油箱箱体、温度控制装置、电线收纳管、温差发电组件；所述油箱箱体为盛放液压油和滤网的六面体空腔，油箱箱体的左面、后面、右面外壁与温差发电组件固定连接，所述电线收纳管用以将电线收纳其中，；前面外壁固定连接有循环泵、散热风扇、翅片散热器、油管、温度控制装置；
循环泵的一端通过油管与油箱箱体内部液压油相连，与循环泵另一端连接的油管围绕成蛇形管道固定在油箱箱体上并与油箱箱体内部液压油相连；所述翅片散热器在蛇形管道的外侧与油箱箱体外壁上的支架通过螺丝固定连接；所述散热风扇通过四个支腿与翅片散热器外壳固定连接；
温度控制装置通过导线分别与温差发电组件、散热风扇、循环泵连接；温差发电组件通过导线分别与散热风扇、循环泵连接。
进一步地，所述温差发电组件包括固定螺钉、热沉散热器、温差发电片，所述固定螺杆为标准件，实现热沉散热器与温差发电片、油箱固定连接，所述温差发电片包括冷端陶瓷板和热端陶瓷板，由陶瓷板围成的密闭容腔内固定连接有P型半导体和N型半导体，并且P型半导体和N型半导体交错排布，通过铜片相互串联，所述冷端陶瓷板与热沉散热器、热端陶瓷板与油箱外壁间均涂有导热硅脂，所述温差发电片采用两两并联在串联的连接方式，通过导线连接温度控制装置。
进一步地，DC-DC稳压器、电子温控器、机械式常闭温控开关、机械式常开温控开关及蓄电池组成温度控制装置；所述DC-DC稳压器输入端与温差发电组件串联，输出端连接三个回路；DC-DC稳压器输出端与机械式常闭温控开关串联，再由机械式常闭温控开关负端引出导线与蓄电池输入端串联，构成一个回路；所述DC-DC稳压器输出端与机械式常开温控开关串联，再由机械式常开温控开关正端引出导线与电子式温控器正端相连，电子式温控器与散热风扇串联，构成一个回路；所述DC-DC稳压器输出端与蓄电池输出端串联构成一个回路。
进一步地，油箱箱体的前面外壁开设进油孔与回油孔，循环泵通过进油孔与油箱内部油液相连，油管通过回油孔与油箱内部油液相连，油箱箱体周围四面与底面为焊接结构，顶盖可自由开启，油箱箱体底面安装有万向轮作为移动支撑。
本发明的有益效果
本发明的有益效果是：该节能降温油箱采用温差发电的方式，利用液压系统油箱和外界环境产生的温差进行发电，并将电能存储在蓄电池中，从而带动风扇，对流经热油散热器的热油进行散热，本专利最大限度的对工业废热进行回收再利用，安全无污染，节约成本，在整个温差发电对油箱散热过程中无需附加动力系统，从而结构紧凑，方便安装、控制和维修。
附图说明
图1为温差发电式节能降温油箱的结构图；
图2为温差发电组件的结构图；
图3为温差发电片内部结构图；
图4为控制装置的电路简图；
图中：1为循环泵，2为散热风扇，3为翅片散热器，4为油管，5为油箱，6为温度控制装置，7为电线收纳管，8为温差发电组件， 8-a为固定螺钉，8-b为热沉散热器，8-c为温差发电片，9为冷端陶瓷板，10为热端陶瓷板，11为P型半导体，12为N型半导体，13为铜片，14为DC-DC稳压器，15为电子温控器，16-a为机械式常闭温控开关，16-b为机械式常开温控开关，17为蓄电池。
具体实施方式
如图1图4所示，一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，包括循环泵1、散热风扇2、翅片散热器3、油管4、油箱5、温度控制装置6、电线收纳管7、温差发电组件8、连接组成。
所述温差发电组件8包括固定螺钉8-a、热沉散热器8-b、温差发电片8-c。通过固定螺钉8-c实现热沉散热器8-b、温差发电片8-c与油箱5固定连接。三组共计18块温差发电组件采用两两并联再串联的方式连接，其用途是利用油箱内高温油液与环境温度所形成的温差进行发电。所述控制装置6由DC-DC稳压器14、电子温控器15、机械式常闭温控开关16-a、机械式常开温控开关16-b及蓄电池17组成，用以实现不同油温下，温差发电组件8所发电量在储蓄与驱动散热风扇2工作两种功能间自动切换。所述循环泵1进油口接油箱5出油口，循环泵1出油口通过油管4接翅片散热器3进油口，用于使油箱内的油液在翅片散热器3中循环流动。所述翅片散热器3的进油口接循环泵1的出油口，翅片散热器3的出油口接油箱5的进油口，其作用是使油液在散热器的铜管中循环流动，并通过其上布置的翅片增大散热面积，提高油液的散热速率。所述散热风扇2固定在翅片散热器3上，由温差发电组件8提供工作所需的电能，为流经翅片散热器3的油液进行风冷散热。所述电线收纳管7用以将电线收纳其中，使节能降温油箱外观整洁。
上述温差发电节能降温油箱工作过程如下：
将温度控制装置6中的常开、常闭式温控开关通断温度均设定为60℃，使常闭式开关在油温60℃以下闭合、电路导通，油温高于60℃时断开，常开式则与此相反。控制装置6中的电子温控器设定为油温高于75℃时接通电路，低于60℃断开电路。
油箱5中的液压油在工作一段时间后，温度升高，油液温度与环境温度存在温差，温差发电组件8在温差作用下开始发电。
当油温低于60℃时，温度控制装置6中的常闭式温控开关闭合，常开式温控开关断开，温差发电组件8所发电量储蓄在蓄电池中，电子温控器不工作，散热风扇2不运转；
当油温高于60℃低于75℃时，温度控制装置6中的常闭式温控开关断开，常开式温控开关闭合，电子温控器上电工作，此时油温若未达温控器所设导通温度，散热风扇2不工作；
当油温高于75℃时，温度控制装置6中的电子温控器控制电路导通，温差发电组件8驱动散热风扇2启动，为流经翅片散热器3中的液压油风冷散热。
当油温再次低于60℃，散热风扇2停止工作，温差发电组件8继续为温度控制装置6中的蓄电池蓄电，开始下一工作循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，包括循环泵（1）、散热风扇（2）、翅片散热器（3）、油管（4）、油箱箱体（5）、温度控制装置（6）、电线收纳管（7）、温差发电组件（8）；其特征在于：所述油箱箱体（5）为盛放液压油和滤网的六面体空腔，油箱箱体（5）的左面、后面、右面外壁与温差发电组件（8）固定连接，所述电线收纳管6用以将电线收纳其中，；前面外壁固定连接有循环泵（1）、散热风扇（2）、翅片散热器（3）、油管（4）、温度控制装置（6）；
循环泵（1）的一端通过油管（4）与油箱箱体（5）内部液压油相连，与循环泵（1）另一端连接的油管（4）围绕成蛇形管道固定在油箱箱体（5）上并与油箱箱体（5）内部液压油相连；所述翅片散热器（3）在蛇形管道的外侧与油箱箱体（5）外壁上的支架通过螺丝固定连接；所述散热风扇（2）通过四个支腿与翅片散热器（3）外壳固定连接；
温度控制装置（6）通过导线分别与温差发电组件（8）、散热风扇（2）、循环泵（1）连接；温差发电组件（8）通过导线分别与散热风扇（2）、循环泵（1）连接。
2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，其特征在于：所述温差发电组件（8）包括固定螺钉（8-a）、热沉散热器（8-b）、温差发电片（8-c），所述固定螺杆（8-a）为标准件，实现热沉散热器（8-b）与温差发电片（8-c）、油箱（5）固定连接，所述温差发电片（8-c）包括冷端陶瓷板（9）和热端陶瓷板（10），由陶瓷板围成的密闭容腔内固定连接有P型半导体（11）和N型半导体（12），并且P型半导体（11）和N型半导体（12）交错排布，通过铜片（13）相互串联，所述冷端陶瓷板（9）与热沉散热器（8-b）、热端陶瓷板（10）与油箱（5）外壁间均涂有导热硅脂，所述温差发电片（8-c）采用两两并联再串联的连接方式，通过导线连接温度控制装置（6）。
3.根据权利要求1所述一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，其特征在于：DC-DC稳压器（14）、电子温控器（15）、机械式常闭温控开关（16-a）、机械式常开温控开关（16-b）及蓄电池（17）组成温度控制装置（6）；所述DC-DC稳压器（14）输入端与温差发电组件（8）串联，输出端连接三个回路；DC-DC稳压器（14）输出端与机械式常闭温控开关（16-a）串联，再由机械式常闭温控开关（16-a）负端引出导线与蓄电池（17）输入端串联，构成一个回路；所述DC-DC稳压器（14）输出端与机械式常开温控开关（16-b）串联，再由机械式常开温控开关（16-b）正端引出导线与电子式温控器（15）正端相连，电子式温控器（15）与散热风扇（2）串联，构成一个回路；所述DC-DC稳压器（14）输出端与蓄电池（17）输出端串联构成一个回路。
4.根据权利要求1所述的一种塔式起重机温差发电式节能降温油箱，其特征在于：油箱箱体（5）的前面外壁开设进油孔与回油孔，循环泵（1）通过进油孔与油箱（5）内部油液相连，油管（4）通过回油孔与油箱（5）内部油液相连，油箱箱体（5）周围四面与底面为焊接结构，顶盖可自由开启，油箱箱体（5）底面安装有万向轮作为移动支撑。
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