CN110744065B - 一种雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统 - Google Patents
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Abstract
一种雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，包括雾化器、尾气管组件，其特征在于就，还包括一个发电组件，发电组件包括一个干冰罐，干冰罐倒置位于尾气管组件的上方，干冰罐底端设置阀门，干冰罐底端与输气管连通，输气管上设置发电机；发电机通过导线与水泵连接，水泵通过水管与水箱和电磁感应线圈连通，形成循环水路；发电机包括叶轮，叶轮带动转子在磁场中转动发电。该冷却系统能够保证在工作电路断电后电磁感应线圈正常冷却，保证设备安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印金属粉末生产用气雾化设备的辅助装置，具体涉及感应线圈的冷却装置。
背景技术
气雾化生产3d打印金属粉中需要使用惰性气体冲击熔融金属液滴。金属的熔融使用电磁感应线圈来完成。通常使用的线圈是铜线圈，其熔点低于其产生的高温，因此要对线圈进行冷却。设备运行中出现断电时，冷却水不再循环，线圈无法实现冷却，雾化器内部的高温会将线圈融化，至少部分融化。这个时候就需要紧急冷却装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对雾化器电磁感应线圈在断电后能够进行紧急冷却的系统。
为了实现上述目的，包括雾化器、尾气管组件，其特征在于就，还包括一个发电组件，发电组件包括一个干冰罐，干冰罐倒置位于尾气管组件的上方，干冰罐底端设置阀门，干冰罐底端与输气管连通，输气管上设置发电机；发电机通过导线与水泵连接，水泵通过水管与水箱和电磁感应线圈连通，形成循环水路；
发电机包括叶轮，叶轮带动转子在磁场中转动发电。
进一步的，还包括控制模块和断电传感器；热电模块用于向电磁阀、控制模块以及断电传感器供电；断电传感器用于检测工作电路是否断电，并将信号传送给控制模块；控制模块接受到断电传感器发送的信号，将操作指令发送给电磁阀。
进一步的，还包括布袋收尘器，尾气管组件连通雾化器的出气口和布袋收尘器的进气口，其特征在于，
尾气管组件包括水平管道、旋风筒、进水组件、冷却塔，水平管道一端与雾化器出气口连通，另一端与旋风筒的进气口连通，旋风筒的进气口位于其柱状筒体的中部或下部，其柱状筒体内壁上固定螺旋导流片，使气流螺旋上升；
旋风筒内设置散热锥，散热锥与旋风筒的柱状筒体同轴，散热锥的底端与旋风筒的进气口底端平齐；
散热锥表面上固定翅片；
散热锥内固定有内层，内层与散热锥外壁之间形成容置冷却水的空腔，内层也为锥形，与外壁同轴；
散热锥的底部固定进水组件，进水组件包括外壳、内壳、水涡轮、进水管和出水管；外壳通过旋转法兰与散热锥外壁底面连通，内壳通过旋转法兰与内层底面连通，外壳和内壳固定连接，两个旋转法兰与散热锥同轴；
内层顶端开口，开口处连通下水管，下水管向内壳排水；散热锥内固定一根同轴的转轴，转轴穿过内壳伸入外壳中，转轴与内壳底面通过轴封转动密封连接，转轴底端固定水涡轮；
外壳侧面与进水管连通，内壳与出水管连通，进水管与冷却塔的水箱底部连通，出水管与冷却塔顶端进水口连通。
进一步的，散热锥的顶部固定传动轴，传动轴伸入蜗壳中，传动轴位于蜗壳内的一端固定涡轮，蜗壳上固定进气椎管，进气椎管与蜗壳同轴，蜗壳径向连通一个相切的加压气管，加压气管端部设置一个加压缩口，加压缩口与布袋收尘器的排气管连通。
进一步的，水平管道表面比较热，在其表面上固定热电模块，热电模块用于向水泵供电，水泵安装在进水管上。
优选的，螺旋导流片与水平面之间倾角在20-40度范围内。
优选的，旋风筒的进气口倾斜向上设置，其与水平面的夹角在10-30度之间。
本发明的有益效果在于：
1、能够在工作电路断电后对电磁感应线圈进行紧急冷却。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是系统示意图。
图2是冷却系统构造示意图。
图3控制模块构造示意图。
图4是冷却装置结构示意图。
图5是冷却锥内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
如图1-3所示，雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，包括雾化器10、尾气管组件20。还包括一个发电组件90，发电组件90包括一个干冰罐，干冰罐倒置位于尾气管组件20的上方，干冰罐底端设置阀门91，干冰罐底端与输气管92连通，输气管92上设置发电机93。发电机93通过导线与水泵80连接，水泵80通过水管与水箱81和电磁感应线圈11连通，形成循环水路。发电机93借鉴手摇式发电机的机构，其转轴由叶轮代替，叶轮由干冰气化后产生的告诉气流带动，从而产生电流带动水泵80工作。这个系统可以是手动启动，也可是自发启动。阀门91打开，由于尾气管组件20的管道表面温度较高，通常在100度以上，干冰能够迅速的气化，形成气流。断电时打开阀门91即可实现对电磁感应线圈11的紧急冷却。
自发启动就需要对正常工作的电路进行监控。在尾气管组件20的管路上固定热电模块70，所述阀门91为电磁阀。还包括控制模块和断电传感器。热电模块70用于向电磁阀、控制模块以及断电传感器供电。控制模块是C8051F020单片机，断电传感器和电磁阀以及热电模块市面上有很多类型可直接购买。断电传感器用于检测工作电路是否断电，并将信号传送给控制模块。控制模块接受到断电传感器发送的信号，将操作指令发送给电磁阀。断电时，断电传感器将断电信息传送给控制模块，控制模块控制电磁阀开启。干冰进入输气管92。
为了提高冷却的效率，干冰经过发电机之后，进入循环水路中，冷却水混合进入感应线圈或是与冷却水接触后排出。第一种方式，干冰本身有些并未气化完全或是二氧化碳部分融入水中，与高温的线圈接触后，比单纯的使用冷却水冷却效果更佳。第二种，可以将发电后的干冰和二氧化碳混合物通入水箱81中，对水进行冷却。
如图4-5所示，雾化器的尾气通常温度较高，总是将布袋收尘器的布袋烧坏，因此系统还包括布袋收尘器60，尾气管组件20连通雾化器10的出气口和布袋收尘器60的进气口。
尾气管组件20包括水平管道、旋风筒30、进水组件40、冷却塔50。水平管道一端与雾化器10出气口连通，另一端与旋风筒30的进气口连通，旋风筒30的进气口倾斜向上设置，其与水平面的夹角在10-30度之间。旋风筒30的进气口位于其柱状筒体的中部或下部，其柱状筒体内壁上固定螺旋导流片，使气流螺旋上升。旋风筒30内设置散热锥31，设置椎体的比较有利于其转动，气流从下至上流动如果是筒体，阻力比较大，如果同时工作的设备比较少，筒体可能没有办法克服初始的阻力，则无法转动。散热锥31的锥角最好是在60-80度之间。使用质量较轻的铝合金制成。不过使用其它轻质材料也可以，翅片插入散热锥31的内部，其散热效果也能够有保障。
散热锥31与柱状筒体同轴，散热锥31的底端与旋风筒30的进气口底端平齐。散热锥31表面上固定翅片32。翅片32倾斜设置，且翅片32最好分层设置。分三层，每一层与轴线的夹角均不相同。最好的是从最下一层至最上一层翅片32与轴线的夹角逐渐减小。整体在60-20度范围内。
散热锥31内固定有内层33，内层33与散热锥31外壁之间形成容置冷却水的空腔，内层33也为锥形，与外壁同轴。散热锥31的底部固定进水组件40。
进水组件40包括外壳41、内壳42、水涡轮43、进水管44和出水管45。外壳41通过旋转法兰与散热锥31外壁底面连通，内壳42通过旋转法兰与内层33底面连通，外壳41和内壳42固定连接，两个旋转法兰与散热锥31同轴。内层33顶端开口，开口处连通下水管34，下水管34向内壳42排水。散热锥31内固定一根同轴的转轴35，转轴35穿过内壳42伸入外壳41中，转轴35与内壳42底面通过轴封转动密封连接，转轴35底端固定水涡轮43。外壳41侧面与进水管44连通，内壳42与出水管45连通。进水管44与冷却塔的水箱底部连通，出水管45与冷却塔顶端进水口连通。尾气进入旋风筒30带动散热锥31转动，从而带着水涡轮43转动，水涡轮43把水箱里的水抽如外壳41并压入散热锥31内的空腔内。水流从下水管34流入内壳，从出水管45流出。
散热锥31的顶部固定传动轴36，传动轴36伸入蜗壳38中，传动轴36位于蜗壳38内的一端固定涡轮37，蜗壳38上固定进气椎管39，进气椎管39与蜗壳38同轴，蜗壳38径向连通一个相切的加压气管310，加压气管310端部设置一个加压缩口311，加压缩口311与布袋收尘器60的排气管62连通。旋风筒30顶端的排气管与布袋收尘器60的进气口连通。涡轮37、蜗壳38等，实际上时一个涡轮增压装置，引入外界气流使加压气管310中的气流速度加快，加压缩口311与布袋收尘器60的排气管62连通，能够起到负压抽吸的作用，加快了布袋收尘器60内的气流速度。这样做的主要原因是考虑多台机器同时工作的情况，多台雾化器同时工作，尾气量多，进入旋风筒后，气流速度下降明显，容易在旋风筒和布袋收尘器之间的管道内积聚粉尘，加快布袋收尘器中的气流速度能够减少这段管道沉积粉尘的几率。
通过散热锥31的降温，气流温度能够保持在布袋收尘器工作温度范围内。该装置有自适应作用，气流量大，流速快，冷却水循环速度也加快，从而保证冷却效果。且不会在管道内沉积粉尘，维护周期长。
水平管道表面比较热，在其表面上固定热电模块70，(CN201510219955.0热电模块及其制造方法)。热电模块70用于向水泵51供电，水泵51安装在进水管44上。水泵的作用是提高水流速度，提高散热效果。加快散热锥31的转速。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，包括雾化器、尾气管组件，其特征在于，还包括一个发电组件，发电组件包括一个干冰罐，干冰罐倒置位于尾气管组件的上方，干冰罐底端设置阀门，干冰罐底端与输气管连通，输气管上设置发电机；发电机通过导线与水泵连接，水泵通过水管与水箱和电磁感应线圈连通，形成循环水路；
发电机包括叶轮，叶轮带动转子在磁场中转动发电；
尾气管组件的管路上固定热电模块，所述阀门为电磁阀；还包括控制模块和断电传感器；热电模块用于向电磁阀、控制模块以及断电传感器供电；断电传感器用于检测工作电路是否断电，并将信号传送给控制模块；控制模块接受到断电传感器发送的信号，将操作指令发送给电磁阀；
还包括布袋收尘器，尾气管组件连通雾化器的出气口和布袋收尘器的进气口，尾气管组件包括水平管道、旋风筒、进水组件、冷却塔，水平管道一端与雾化器出气口连通，另一端与旋风筒的进气口连通，旋风筒的进气口位于其柱状筒体的中部或下部，其柱状筒体内壁上固定螺旋导流片，使气流螺旋上升；
旋风筒内设置散热锥，散热锥与旋风筒的柱状筒体同轴，散热锥的底端与旋风筒的进气口底端平齐；散热锥的锥角在60-80度之间；
散热锥表面上固定翅片；翅片倾斜设置，分三层，最下一层至最上一层翅片与轴线的夹角逐渐减小；
散热锥内固定有内层，内层与散热锥外壁之间形成容置冷却水的空腔，内层也为锥形，与外壁同轴；
散热锥的底部固定进水组件，进水组件包括外壳、内壳、水涡轮、进水管和出水管；外壳通过旋转法兰与散热锥外壁底面连通，内壳通过旋转法兰与内层底面连通，外壳和内壳固定连接，两个旋转法兰与散热锥同轴；
内层顶端开口，开口处连通下水管，下水管向内壳排水；散热锥内固定一根同轴的转轴，转轴穿过内壳伸入外壳中，转轴与内壳底面通过轴封转动密封连接，转轴底端固定水涡轮；
外壳侧面与进水管连通，内壳与出水管连通，进水管与冷却塔的水箱底部连通，出水管与冷却塔顶端进水口连通；尾气进入旋风筒带动散热锥转动，从而带着水涡轮转动，水涡轮把水箱里的水抽入外壳并压入散热锥内的空腔内；水流从下水管流入内壳，从出水管流出。
2.根据权利要求1所述的雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，其特征在于，散热锥的顶部固定传动轴，传动轴伸入蜗壳中，传动轴位于蜗壳内的一端固定涡轮，蜗壳上固定进气椎管，进气椎管与蜗壳同轴，蜗壳径向连通一个相切的加压气管，加压气管端部设置一个加压缩口，加压缩口与布袋收尘器的排气管连通。
3.根据权利要求2所述的雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，其特征在于，水平管道表面比较热，在其表面上固定热电模块，热电模块用于向水泵供电，水泵安装在进水管上。
4.根据权利要求3所述的雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，其特征在于，螺旋导流片与水平面之间倾角在20-40度范围内。
5.根据权利要求4所述的雾化器断电后感应线圈紧急冷却系统，其特征在于，旋风筒的进气口倾斜向上设置，其与水平面的夹角在10-30度之间。
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