CN112815758A - 一种智能风冷散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及散热器领域，公开了一种智能风冷散热器，解决了现有技术中风冷散热器散热效果不好的问题，包括设置在进风端与出风端之间的散热组件和动力源，散热组件包括底座和多个第一散热片，第一散热片在底座的上表面上均匀分布，散热组件还包括多个在底座上水平排列的散热筒，散热筒均通过与其同轴连接的第一转轴与底座转动连接，散热筒的筒身上设置多个均匀分布的第二散热片，第二散热片的一端均与散热筒的筒身连接，另一端向远离散热筒且垂直于散热筒轴线的方向延伸，动力源为驱动第一转轴转动的驱动电机，如上设置使散热筒在工作时可以转动，有效的加强了其上散热片与空气换热的效率，大大改善了散热效果。

Description

一种智能风冷散热器
技术领域
本发明涉及散热器领域，具体涉及一种智能风冷散热器。
背景技术
伴随着工业自动化程度越来越高，机器代替人工成为了主流趋势，但是这些设备在长时间工作的过程中，高温就成了一个棘手的问题，变压器、电机油缸等都是需要冷却设备对其进行冷却来保障其正常的长时间工作。
当前最常用的散热手段为风冷散热，风冷散热器因其对使用环境、使用条件的要求十分低，使其成为了使用最广泛的一种散热器，常见的风冷散热器会设置一个吸热的金属底座与发热设备接触，底座上设置多个竖直的散热片，金属底座可以吸收热量传导至散热片上，散热片也可以用于设备使用空间内的吸热，通过在底座相对的两侧设置风扇，一侧的风扇抽风，一侧的吹风，将散热片上的热量带走实现快速的散热，但是这样的风冷散热器存在有问题，如果金属底座上的散热片过于密集，位于中心位置的散热片能够接收到的风力较弱，其上的热量无法及时带走，导致中心位置的散热片的散热效果不好，风冷散热器整体的散热效果降低，如果散热片分布稀疏，则散热效果不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能风冷散热器，旨在解决现有技术中风冷散热器散热效果不好的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种智能风冷散热器，包括设置在进风端与出风端之间的散热组件和动力源，散热组件包括底座和多个第一散热片，第一散热片的一端均与底座上表面连接，另一端均竖直向上延伸，第一散热片在底座的上表面上均匀分布，散热组件还包括多个在底座上水平排列的散热筒，散热筒均通过与其同轴连接的第一转轴与底座转动连接，散热筒的轴线均垂直于水平面，且位于同一竖直面上，散热筒的筒身上设置多个均匀分布的第二散热片，第二散热片的一端均与散热筒的筒身连接，另一端向远离散热筒且垂直于散热筒轴线的方向延伸，动力源为驱动第一转轴转动的驱动电机。
优选的，散热筒的顶面开设竖直方向的盲孔，盲孔内设置抽风扇，抽风扇的扇面覆盖盲孔的孔道，散热筒的底面开设通孔与盲孔连通；
优选的，第一转轴的底端均竖直向下延伸至底座内部，并套接有第一锥齿，底座内部转动设置有水平贯穿底座的第二转轴，第二转轴的轴线与散热筒的轴线在同一竖直面上垂直相交，第二转轴上套接数量与第一锥齿相同的第二锥齿，且每个第二锥齿分别与一个第一锥齿啮合，动力源为驱动第二转轴转动的驱动电机；
优选的，底座内设置水流方向为水平方向的冷却水管，冷却水管沿第二转轴的轴线方向由底座的左侧向右侧蛇形延伸，第二转轴连续贯穿冷却水管，且在位于冷却水管内的轴身上连接有扇叶组，扇叶组包括沿第二转轴轴线中心对称分布的四个扇叶，扇叶的直边平行于第二转轴的轴线并与第二转轴的轴身连接，扇叶组随第二转轴转动，当相对的两扇叶呈竖直状态时，该扇叶的弧形边能与冷却水管的内壁贴合，并覆盖冷却水管内部通道，动力源为经由水泵送入冷却水管内冲击扇叶并带动第二转轴转动的冷却水；
优选的，第二转轴的切向与水流流向相反的一侧设置有挡水块，挡水块与冷却水管内壁连接，挡水块垂直于冷却水管轴线的截面为半圆形，且该半圆形的直边平行于第二转轴的轴线、半圆形的弧形边与冷却水管的内壁连接，对冷却水管内从进水到出水路径上设置的挡水块进行排序，序号为奇数的挡水块与序号为偶数的挡水块分别与冷却水管下、上半部的内壁连接；
优选的，冷却水管的进水端设置加压泵；
优选的，底座的左侧和右侧分别设置一个由机架固定的风扇，风扇的出风方向平行于水平面，风扇设置多个，且其在机架上呈矩阵分布，散热筒的轴线所在平面将风扇分隔在其两侧，且位于相同侧的风扇的出风方向相同；
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明一种智能风冷散热器，在底座上设置了散热筒，散热筒和与底座连接的第一转轴同轴，第一转轴由外部电机驱动实现转动，散热筒上设置了第二散热片用于扩大换热面积，在工作时，底座两侧的风扇启动，同时启动电机，第一转轴带动散热筒转动，促进了底座中部的空气流动，并且不停的转动可以使不同面的散热片转动起来充分与流动的空气进行换热，加快热量被风力带走的速度，使散热效果更好。
2.本发明一种智能风冷散热器，还可以在散热筒的顶面开设水平方向的盲孔，盲孔内设置抽风扇，用于散热筒也一直处于高温环境，自身也会吸热并且可以与第二散热片进行换热，将其设置为空心状，减小了散热筒的质量，中空的内部也能便于散热筒自身的散热，配合抽风扇工作将其空心内部的热空气抽出并随着两侧风扇产生的风流动走，进一步优化了散热效果。
3.本发明一种智能风冷散热器，在第一转轴上套接第一锥齿，并且设置第二锥齿与其啮合传动，第二锥齿均套接在水平的第二转轴上，为了实现锥齿的安装会在底座内开设相应的空腔，第二转轴由外部电机驱动，并且带动同轴的第二锥齿转动，进而通过与第二锥齿啮合的第一锥齿传动之后带动多个散热筒的同时转动。
4.本发明一种智能风冷散热器，通过设置冷却水管来提升散热器的散热效果，为了增加吸热面积，冷却水管沿第二转轴的轴线方向由底座的左侧向右侧蛇形延伸，冷却水管可以吸收大量金属底座的热量，通过其内部的冷却水带走，以水冷配合风冷散热效果更佳；同时以第二转轴水平多次贯穿冷却水管，在第二转轴上且位于冷却水管内部连接扇叶组，通过冷却水冲击扇叶的能量带动第二转轴转动，可以让第二转轴由电机驱动变为水力驱动，节约了能耗。
5.本发明一种智能风冷散热器，在冷却水管内冷却水带动扇叶转动时，由于冷却水管的分布是呈蛇形，水流的方向相对于初始进水位置会发生有规律的变化，而由于扇叶组同时安装在一根第二转轴上的，为了保证在水流方向改变时水流对于扇叶的冲刷不会阻碍第二转轴的转动，设置了挡水块，挡水块减小了冷却水管的截面积，可以加快冷却水的流速，增大冲击扇叶的能量，同时挡水块也随其在冷却水管进水到出水路径上设置顺序的奇偶排列呈现规律的变化，奇数顺序的挡水块覆盖管道截面的上半部，偶数顺序的挡水块覆盖管道截面的下半部，如上设置，在水流方向改变时，冷却水对于扇叶的冲击都是在帮助推动第二转轴转动，如果冷却水带来的能量不足，可以在冷却水的进水端设置加压泵用于提升进水的水流速度，增大其动能。
6.本发明一种智能风冷散热器，为了使散热筒自身在旋转时不会影响周围空气的流动，影响散热效果，在机架上可以设置多个呈矩阵分布的风扇，增加了风流的覆盖面，散热筒的轴线所在平面将风扇分隔在其两侧，且位于相同侧的风扇的出风方向相同，在工作时风扇吹出的风流与其所在侧散热筒转动的切向方向相同，利于散热。
附图说明
下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明侧视结构示意图；
图4为本发明冷却水管及挡水块设置位置示意图；
图5为本发明图4中沿A-A的剖视结构示意图；
图6为本发明图4中沿B-B的剖视结构示意图
图中标记：10支架，11第一散热片，12散热筒，13第二散热片，14抽风扇，15底座，16第一锥齿，17冷却水管，18第一转轴，19第二锥齿，20第二转轴，21风扇，22扇叶，23挡水块。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合附图1-6对本发明进行详细说明。
实施例1
一种智能风冷散热器，包括设置在进风端与出风端之间的散热组件和动力源，散热组件包括底座15和多个第一散热片11，第一散热片11的一端均与底座15上表面连接，另一端均竖直向上延伸，第一散热片11在底座15的上表面上均匀分布，散热组件还包括多个在底座15上水平排列的散热筒12，散热筒12均通过与其同轴连接的第一转轴18与底座15转动连接，散热筒12的轴线均垂直于水平面，且位于同一竖直面上，散热筒12的筒身上设置多个均匀分布的第二散热片13，第二散热片13的一端均与散热筒12的筒身连接，另一端向远离散热筒12且垂直于散热筒12轴线的方向延伸，动力源为驱动第一转轴18转动的驱动电机。
如上实施方式，在底座上设置了散热筒，散热筒和与底座连接的第一转轴同轴，第一转轴可以由多个外部电机单独驱动每一个转轴转动，也可以设置链条、皮带等传动，使用一个电机来驱动其中一个转轴即可，散热筒上设置了第二散热片用于扩大换热面积，在工作时，底座两侧的风扇启动，同时启动电机，第一转轴带动散热筒转动，促进了底座中间的空气流动，并且不停的转动可以使不同面的散热片转动起来充分与流动的空气进行换热，加快热量被风力带走的速度，使散热效果更好。
实施例2
在实施例1的基础上做进一步优化：
优选散热筒12的顶面开设竖直方向的盲孔，盲孔内设置抽风扇14，抽风扇14的扇面覆盖盲孔的孔道，散热筒12的底面开设通孔与盲孔连通；
用于散热筒也一直处于高温环境，自身也会吸热并且可以与第二散热片进行换热，在散热筒的顶面开设水平方向的盲孔，盲孔内设置抽风扇，将其设置为空心状，减小了散热筒的质量，中空的内部也能便于散热筒自身的散热，配合抽风扇工作将其空心内部的热空气抽出并随着两侧风扇产生的风流动走，进一步优化了散热效果。
实施例3
在实施例1的基础上作进一步优化：
优选第一转轴18的底端均竖直向下延伸至底座15内部，并套接有第一锥齿16，底座15内部转动设置有水平贯穿底座15的第二转轴20，第二转轴20的轴线与散热筒12的轴线在同一竖直面上垂直相交，第二转轴20上套接数量与第一锥齿16相同的第二锥齿19，且每个第二锥齿19分别与一个第一锥齿16啮合，动力源为驱动第二转轴20转动的驱动电机；
在第一转轴上套接第一锥齿，并且设置第二锥齿与其啮合传动，第二锥齿均套接在水平的第二转轴上，为了实现锥齿的安装会在底座内开设相应的空腔，第二转轴由外部电机驱动，并且带动同轴的第二锥齿转动，进而通过与第二锥齿啮合的第一锥齿传动之后带动多个散热筒的同时转动，可以节约能耗，减少电机的数量，也简化的散热器的结构，不需要链条、皮带等传动，使用一个隐藏设置在底座内部的转轴即可。
实施例4
在实施例3的基础上做进一步优化：
优选底座15内设置水流方向为水平方向的冷却水管17，冷却水管17沿第二转轴20的轴线方向由底座15的左侧向右侧蛇形延伸，第二转轴20连续贯穿冷却水管17，且在位于冷却水管17内的轴身上连接有扇叶组，扇叶组包括沿第二转轴轴线中心对称分布的四个扇叶22，扇叶22的直边平行于第二转轴20的轴线并与第二转轴20的轴身连接，扇叶组随第二转轴20转动，当相对的两扇叶22呈竖直状态时，该扇叶22的弧形边能与冷却水管17的内壁贴合，并覆盖冷却水管17内部通道，动力源为经由水泵送入冷却水管17内冲击扇叶22并带动第二转轴20转动的冷却水；
通过设置冷却水管来提升散热器的散热效果，为了增加吸热面积，冷却水管呈蛇形延伸，冷却水管可以吸收大量金属底座的热量，通过其内部的冷却水带走，以水冷配合风冷散热效果更佳，同时以第二转轴水平多次贯穿冷却水管，在第二转轴上且位于冷却水管内部连接扇叶组，通过冷却水冲击扇叶的能量带动第二转轴转动，可以让第二转轴由电机驱动变为水力驱动，在散热能力提升的基础上还可以进一步节约能耗。
优选第二转轴20的切向与水流流向相反的一侧设置有挡水块23，挡水块23与冷却水管17内壁连接，挡水块23垂直于冷却水管17轴线的截面为半圆形，且该半圆形的直边平行于第二转轴20的轴线、半圆形的弧形边与冷却水管17的内壁连接，对冷却水管17内从进水到出水路径上设置的挡水块23进行排序，序号为奇数的挡水块23与序号为偶数的挡水块23分别与冷却水管17下、上半部的内壁连接；
在冷却水管内冷却水带动扇叶转动时，由于冷却水管的分布是呈蛇形的，水流的方向相对于初始进水位置会发生有规律的变化，而由于扇叶组安装在一根第二转轴上，为了保证在水流方向改变时水流对于扇叶的冲刷不会阻碍第二转轴的转动，设置了挡水块，挡水块减小了冷却水管的截面积，可以加快冷却水的流速，增大冲击扇叶的能量，同时挡水块也随其在冷却水管进水到出水路径上设置顺序的奇偶排列呈现规律的变化，奇数序号的挡水块覆盖管道截面的上半部，偶数序号的挡水块覆盖管道截面的下半部，如上设置，在水流方向改变时，冷却水对于扇叶的冲击都是在帮助推动第二转轴转动。
优选冷却水管17的进水端设置加压泵；如果冷却水带来的能量不足，可以在冷却水的进水端设置加压泵用于提升进水的水流速度，增大其动能。
实施例5
在实施例1的基础上作进一步优化：
优选底座15的左侧和右侧分别设置一个由机架10固定的风扇21，风扇21的出风方向平行于水平面，风扇21设置多个，且其在机架10上呈矩阵分布，散热筒12的轴线所在平面将风扇21分隔在其两侧，且位于相同侧的风扇21的出风方向相同；
为了使散热筒自身在旋转时不会影响周围空气的流动，影响散热效果，在机架上可以设置多个呈矩阵分布的风扇，增加了风流的覆盖面，散热筒的轴线所在平面将风扇分隔在其两侧，且位于相同侧的风扇的出风方向相同，在工作时风扇吹出的风流与其所在侧散热筒转动的切向方向相同，利于散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能风冷散热器，包括设置在进风端与出风端之间的散热组件和动力源，所述散热组件包括底座(15)和多个第一散热片(11)，所述第一散热片(11)的一端均与底座(15)上表面连接，另一端均竖直向上延伸，第一散热片(11)在底座(15)的上表面上均匀分布，其特征在于，所述散热组件还包括多个在底座(15)上水平排列的散热筒(12)，所述散热筒(12)均通过与其同轴连接的第一转轴(18)与底座(15)转动连接，散热筒(12)的轴线均垂直于水平面，且位于同一竖直面上，散热筒(12)的筒身上设置多个均匀分布的第二散热片(13)，所述第二散热片(13)的一端均与散热筒(12)的筒身连接，另一端向远离散热筒(12)且垂直于散热筒(12)轴线的方向延伸，所述动力源为驱动第一转轴(18)转动的驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述散热筒(12)的顶面开设竖直方向的盲孔，所述盲孔内设置抽风扇(14)，所述抽风扇(14)的扇面覆盖盲孔的孔道，散热筒(12)的底面开设通孔与盲孔连通。
3.根据权利要求1所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述第一转轴(18)的底端均竖直向下延伸至底座(15)内部，并套接有第一锥齿(16)，所述底座(15)内部转动设置有水平贯穿底座(15)的第二转轴(20)，所述第二转轴(20)的轴线与散热筒(12)的轴线在同一竖直面上垂直相交，第二转轴(20)上套接数量与第一锥齿(16)相同的第二锥齿(19)，且每个第二锥齿(19)分别与一个第一锥齿(16)啮合，所述动力源为驱动第二转轴(20)转动的驱动电机。
4.根据权利要求3所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述底座(15)内设置水流方向为水平方向的冷却水管(17)，所述冷却水管(17)沿第二转轴(20)的轴线方向由底座(15)的左侧向右侧蛇形延伸，所述第二转轴(20)连续贯穿冷却水管(17)，且在位于冷却水管(17)内的轴身上连接有扇叶组，所述扇叶组包括沿第二转轴轴线中心对称分布的四个扇叶(22)，所述扇叶(22)的直边平行于第二转轴(20)的轴线并与第二转轴(20)的轴身连接，扇叶组随第二转轴(20)转动，当相对的两扇叶(22)呈竖直状态时，该扇叶(22)的弧形边能与冷却水管(17)的内壁贴合，并覆盖冷却水管(17)内部通道，所述动力源为经由水泵送入冷却水管(17)内冲击扇叶(22)并带动第二转轴(20)转动的冷却水。
5.根据权利要求4所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述第二转轴(20)的切向与水流流向相反的一侧设置有挡水块(23)，所述挡水块(23)与冷却水管(17)内壁连接，所述挡水块(23)垂直于冷却水管(17)轴线的截面为半圆形，且该半圆形的直边平行于第二转轴(20)的轴线、半圆形的弧形边与冷却水管(17)的内壁连接，对冷却水管(17)内从进水到出水路径上设置的挡水块(23)进行排序，序号为奇数的挡水块(23)与序号为偶数的挡水块(23)分别与冷却水管(17)下、上半部的内壁连接。
6.根据权利要求4或5所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述冷却水管(17)的进水端设置加压泵。
7.根据权利要求1所述的一种智能风冷散热器，其特征在于，所述底座(15)的左侧和右侧分别设置一个由机架(10)固定的风扇(21)，所述风扇(21)的出风方向平行于水平面，风扇(21)设置多个，且其在机架(10)上呈矩阵分布，所述散热筒(12)的轴线所在平面将风扇(21)分隔在其两侧，且位于相同侧的风扇(21)的出风方向相同。
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