CN111465261A - 一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构 - Google Patents

一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，包括机器人防护外壳和控制主机，所述控制主机位于机器人防护外壳的内部，所述机器人防护外壳的内部设置有水冷循环机构，所述机器人防护外壳的外表面活动安装有外部散热装置，所述外部散热装置的后端贯穿机器人防护外壳与水冷循环机构连接。本发明所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，能够扩大散热面积，提高水冷却结构的散热效果，能够减少传递到机器人内部的热量，使得机器人内部的温度保持在一个恒定的状态，避免机器人内部局部温度过高引发的部分电子器件损坏的情况，外部散热装置拆卸和安装均比较方便，便于人们维护和清理，带来更好的使用前景。

Description

一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构。
背景技术
随着社会的快速发展，机器人行业得到了快速的发展，人们发明了各种各样的机器人，其中就有在煤矿中使用的隔爆兼本安型机器人，现有的隔爆兼本安型机器人使用时其内部需要高效运行主控系统，为了保证保证主控系统的长时间运行通常在主控系统上安装散热机构，现有的主控系统大部分采用风冷散热的形式，其散热效果不佳，而且采用风冷散热时主机内部空气与外界流通，容易出现矿井中的粉尘直接传递到机器人内部的情况，会损坏机器人内部的电子器件，不能满足人们的使用要求，为此，我们提出一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，包括机器人防护外壳和控制主机，所述控制主机位于机器人防护外壳的内部，所述机器人防护外壳的内部设置有水冷循环机构，所述机器人防护外壳的外表面活动安装有外部散热装置，所述外部散热装置的后端贯穿机器人防护外壳与水冷循环机构连接。
通过设置的水冷循环机构和外部散热装置，使用时水冷循环机构内部的冷却液快速将控制主机工作产生的热量吸收，并且将热量传输到外部散热装置上和机器人防护外壳上，扩大散热面积，加快冷却液的冷却速度，内外结合，提高水冷却结构的散热效果。
优选的，所述水冷循环机构包括设置在控制主机下端的散热底板、固定安装在机器人防护外壳上的内侧水冷板、设置在机器人防护外壳内部的水冷液箱和若干组水冷软管，所述水冷液箱的内部靠近一侧位置设置有水冷泵。
优选的，所述散热底板、内侧水冷板和水冷液箱上均安装有输入管道接头和输出管道接头，所述散热底板上的输出管道接头通过水冷软管与内侧水冷板上的输入管道接头连接，所述内侧水冷板上的输出管道接头通过水冷软管与水冷液箱上的输入管道接头连接，所述水冷液箱上的输出管道接头通过水冷软管与散热底板上的输入管道接头连接。
优选的，所述内侧水冷板包括隔温板体、固定安装在隔温板体内部的若干组散热铜管和固定安装在内侧水冷板前端外表面的散热连接板，所述散热连接板的后端外表面固定安装有若干组散热套管，所述散热铜管位于散热套管内部。
通过设置的内侧水冷板，内侧水冷板内部的散热铜管位于散热套管内部，且散热套管直接与散热连接板连接，使用时热量会直接通过散热套管传递给散热连接板，然后传输到外部散热装置上，减少传递到机器人内部的热量，使得机器人内部的温度保持在一个恒定的状态，避免机器人内部局部温度过高引发的部分电子器件损坏的情况。
优选的，所述外部散热装置包括嵌入式固定安装在机器人防护外壳上的钢结构板、安装盘、固定安装在安装盘后端外表面的导热块和一体成型在导热块前端外表面的若干组散热片，若干组所述散热片的前端均贯穿安装盘。
优选的，所述安装盘的一端开设有限位条，所述安装盘的另一端固定安装有限位弹片，所述钢结构板的前端外表面开设有卡槽，所述卡槽的内表面对应限位条和限位弹片位置开设有安装卡槽。
优选的，所述散热连接板的前端外表面开设有卡槽，所述导热块的后端位于卡槽内部。
通过设置的外部散热装置，使用时外部散热装置通过限位条和限位弹片卡接在钢结构板上，拆卸和安装均比较方便，便于人们维护和清理，而且安装后导热块的后端直接卡在散热连接板上的卡槽中，接触面积大，温度传输速度更快，而且进一步限定了外部散热装置，外部散热装置的稳定性更好。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，具有如下有益效果：
1、通过设置的水冷循环机构和外部散热装置，使用时水冷循环机构内部的冷却液快速将控制主机工作产生的热量吸收，并且将热量传输到外部散热装置上和机器人防护外壳上，扩大散热面积，加快冷却液的冷却速度，内外结合，提高水冷却结构的散热效果；
2、通过设置的内侧水冷板，内侧水冷板内部的散热铜管位于散热套管内部，且散热套管直接与散热连接板连接，使用时热量会直接通过散热套管传递给散热连接板，然后传输到外部散热装置上，减少传递到机器人内部的热量，使得机器人内部的温度保持在一个恒定的状态，避免机器人内部局部温度过高引发的部分电子器件损坏的情况；
3、通过设置的外部散热装置，使用时外部散热装置通过限位条和限位弹片卡接在钢结构板上，拆卸和安装均比较方便，便于人们维护和清理，而且安装后导热块的后端直接卡在散热连接板上的卡槽中，接触面积大，温度传输速度更快，而且进一步限定了外部散热装置，外部散热装置的稳定性更好。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构的结构图；
图2为本发明一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构中水冷循环机构的结构图；
图3为本发明一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构中内侧水冷板的局部结构图；
图4为本发明一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构中内侧水冷板的内部局部结构图；
图5为本发明一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构中外部散热装置的局部结构图。
图中：1、机器人防护外壳；2、控制主机；3、外部散热装置；4、散热底板；5、内侧水冷板；6、水冷液箱；7、水冷软管；8、水冷泵；9、散热套管；10、钢结构板；11、安装盘；12、导热块；13、散热片；14、限位条；15、限位弹片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，如图1-5所示，包括机器人防护外壳1和控制主机2，控制主机2位于机器人防护外壳1的内部，机器人防护外壳1的内部设置有水冷循环机构，机器人防护外壳1的外表面活动安装有外部散热装置3，外部散热装置3的后端贯穿机器人防护外壳1与水冷循环机构连接。
通过设置的水冷循环机构和外部散热装置3，使用时水冷循环机构内部的冷却液快速将控制主机2工作产生的热量吸收，并且将热量传输到外部散热装置3上和机器人防护外壳1上，扩大散热面积，加快冷却液的冷却速度，内外结合，提高水冷却结构的散热效果。
水冷循环机构包括设置在控制主机2下端的散热底板4、固定安装在机器人防护外壳1上的内侧水冷板5、设置在机器人防护外壳1内部的水冷液箱6和若干组水冷软管7，水冷液箱6的内部靠近一侧位置设置有水冷泵8。
散热底板4、内侧水冷板5和水冷液箱6上均安装有输入管道接头和输出管道接头，散热底板4上的输出管道接头通过水冷软管7与内侧水冷板5上的输入管道接头连接，内侧水冷板5上的输出管道接头通过水冷软管7与水冷液箱6上的输入管道接头连接，水冷液箱6上的输出管道接头通过水冷软管7与散热底板4上的输入管道接头连接。
内侧水冷板5包括隔温板体、固定安装在隔温板体内部的若干组散热铜管和固定安装在内侧水冷板5前端外表面的散热连接板，散热连接板的后端外表面固定安装有若干组散热套管9，散热铜管位于散热套管9内部。
通过设置的内侧水冷板5，内侧水冷板5内部的散热铜管位于散热套管9内部，且散热套管9直接与散热连接板连接，使用时热量会直接通过散热套管9传递给散热连接板，然后传输到外部散热装置3上，减少传递到机器人内部的热量，使得机器人内部的温度保持在一个恒定的状态，避免机器人内部局部温度过高引发的部分电子器件损坏的情况。
外部散热装置3包括嵌入式固定安装在机器人防护外壳1上的钢结构板10、安装盘11、固定安装在安装盘11后端外表面的导热块12和一体成型在导热块12前端外表面的若干组散热片13，若干组散热片13的前端均贯穿安装盘11。
安装盘11的一端开设有限位条14，安装盘11的另一端固定安装有限位弹片15，钢结构板10的前端外表面开设有卡槽，卡槽的内表面对应限位条14和限位弹片15位置开设有安装卡槽。
散热连接板的前端外表面开设有卡槽，导热块12的后端位于卡槽内部。
机器人防护外壳1采用碳纤维复合材料制造而成，具备高导热性，散热效果更好。
通过设置的外部散热装置3，使用时外部散热装置3通过限位条14和限位弹片15卡接在钢结构板10上，拆卸和安装均比较方便，便于人们维护和清理，而且安装后导热块12的后端直接卡在散热连接板上的卡槽中，接触面积大，温度传输速度更快，而且进一步限定了外部散热装置3，外部散热装置3的稳定性更好。
需要说明的是，本发明为一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，使用时，水冷液箱6中的水冷泵8启动，水冷泵8驱动水冷液箱6中的水冷液流动，水冷液从水冷液箱6中流到散热底板4中，水冷液进入散热底板4中后将控制主机2工作时产生的热量吸收掉，吸收热量后的继续运动，水冷液通过水冷软管7运动到内侧水冷板5内部，进入到散热铜管中，散热铜管位于散热套管9内部，热量会直接传递到散热套管9中，然后扩散到散热连接板中，最后通过导热块12传递到散热片13、钢结构板10和机器人防护外壳1上，增加散热面积，快速将热量扩散到外界，热量散掉后的水冷液继续运动进入到水冷液箱6中储存起来；
通过设置的水冷循环机构和外部散热装置3，使用时水冷循环机构内部的冷却液快速将控制主机2工作产生的热量吸收，并且将热量传输到外部散热装置3上和机器人防护外壳1上，扩大散热面积，加快冷却液的冷却速度，内外结合，提高水冷却结构的散热效果；
通过设置的内侧水冷板5，内侧水冷板5内部的散热铜管位于散热套管9内部，且散热套管9直接与散热连接板连接，使用时热量会直接通过散热套管9传递给散热连接板，然后传输到外部散热装置3上，减少传递到机器人内部的热量，使得机器人内部的温度保持在一个恒定的状态，避免机器人内部局部温度过高引发的部分电子器件损坏的情况；
通过设置的外部散热装置3，使用时外部散热装置3通过限位条14和限位弹片15卡接在钢结构板10上，拆卸和安装均比较方便，便于人们维护和清理，而且安装后导热块12的后端直接卡在散热连接板上的卡槽中，接触面积大，温度传输速度更快，而且进一步限定了外部散热装置3，外部散热装置3的稳定性更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，包括机器人防护外壳(1)和控制主机(2)，所述控制主机(2)位于机器人防护外壳(1)的内部，其特征在于：所述机器人防护外壳(1)的内部设置有水冷循环机构，所述机器人防护外壳(1)的外表面活动安装有外部散热装置(3)，所述外部散热装置(3)的后端贯穿机器人防护外壳(1)与水冷循环机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述水冷循环机构包括设置在控制主机(2)下端的散热底板(4)、固定安装在机器人防护外壳(1)上的内侧水冷板(5)、设置在机器人防护外壳(1)内部的水冷液箱(6)和若干组水冷软管(7)，所述水冷液箱(6)的内部靠近一侧位置设置有水冷泵(8)。
3.根据权利要求2所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述散热底板(4)、内侧水冷板(5)和水冷液箱(6)上均安装有输入管道接头和输出管道接头，所述散热底板(4)上的输出管道接头通过水冷软管(7)与内侧水冷板(5)上的输入管道接头连接，所述内侧水冷板(5)上的输出管道接头通过水冷软管(7)与水冷液箱(6)上的输入管道接头连接，所述水冷液箱(6)上的输出管道接头通过水冷软管(7)与散热底板(4)上的输入管道接头连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述内侧水冷板(5)包括隔温板体、固定安装在隔温板体内部的若干组散热铜管和固定安装在内侧水冷板(5)前端外表面的散热连接板，所述散热连接板的后端外表面固定安装有若干组散热套管(9)，所述散热铜管位于散热套管(9)内部。
5.根据权利要求1所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述外部散热装置(3)包括嵌入式固定安装在机器人防护外壳(1)上的钢结构板(10)、安装盘(11)、固定安装在安装盘(11)后端外表面的导热块(12)和一体成型在导热块(12)前端外表面的若干组散热片(13)，若干组所述散热片(13)的前端均贯穿安装盘(11)。
6.根据权利要求5所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述安装盘(11)的一端开设有限位条(14)，所述安装盘(11)的另一端固定安装有限位弹片(15)，所述钢结构板(10)的前端外表面开设有卡槽，所述卡槽的内表面对应限位条(14)和限位弹片(15)位置开设有安装卡槽。
7.根据权利要求6所述的一种用于低热导率密闭结构内部散热的水冷却结构，其特征在于：所述散热连接板的前端外表面开设有卡槽，所述导热块(12)的后端位于卡槽内部。
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