CN113618050B - 金属支架铸造用冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造冷却技术领域，且公开了金属支架铸造用冷却装置，包括换热仓、滤水仓和运水仓，所述滤水仓固定安装于换热仓的底部，所述运水仓设置于换热仓的下方且运水仓的内腔中设置有潜水泵，所述潜水泵通过水管连通于换热仓的内腔顶部，所述换热仓的内腔顶部和底部分别固定安装有一号盛水区和二号盛水区。本发明通过将过热后的冷却液注入到一号盛水区中，令一号盛水区中的导水架对冷却液进行分流，且通过导水架将冷却液在纱布的表面铺开，铺开的水流加大了冷却液的整体换热面积，通过风机鼓进来的气流，可以将直接将冷却水的热量带走，提高了换热效率，加快了冷却液的换热速度。

Description

金属支架铸造用冷却装置

技术领域

本发明属于铸造冷却技术领域，具体为金属支架铸造用冷却装置。

背景技术

铸造时金属制品的常用生产方式，一般情况下，强度较高，材料较厚的高强度金属支架起初都是通过铸造完成的，铸造完成支架等金属制品都需要进行冷却。

现有的铸造后金属支架冷却手段均是通过自然放置进行冷却，这种方式也为了保护金属制品的铸造后形态的最佳冷却手段，但是现有的金属支架放置在沙料中后，由于其自身热量的不断散发，导致位于其底部的沙料会出现被加热的情况，而不能一直保持一个常温状态为铸造后金属支架提供相对良好的冷却环境，而直接进行水冷或者冷风制冷，会对金属支架带来不好的负面影响。

并且现有的铸造用冷却装置，如果针对冷却液的散热过于被动，传统的散热片已经不能满足冷却水的升温速度，因此，需要设计出一种更加高效的冷却水散热装置。

发明内容

本发明的目的在于提供金属支架铸造用冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：金属支架铸造用冷却装置，包括换热仓、滤水仓和运水仓，所述滤水仓固定安装于换热仓的底部，所述运水仓设置于换热仓的下方且运水仓的内腔中设置有潜水泵，所述潜水泵通过水管连通于换热仓的内腔顶部，所述换热仓的内腔顶部和底部分别固定安装有一号盛水区和二号盛水区，所述一号盛水区和二号盛水区的内腔中均固定安装有若干导水架，导水架的数量随情况而定，当换热仓的容量够大，单位时间内需要处理的流水量较大时，就需要相对较多的导水架来保证冷却速率，位于所述一号盛水区上的导水架和位于二号盛水区的导水架之间固定连接有纱布，所述二号盛水区的底部与滤水仓的内腔连通，所述滤水仓的排水口通过连通管固定连接有一个换热架，所述换热架的另一端与运水仓固定连通，所述换热仓的下方还设置有风机，所述风机通过风管与换热仓的内腔连通。

优选的，所述换热架的内腔中等距设置有四个引流器，所述引流器包括有顶部集水区、导流管、和底部出水区，所述顶部集水区通过导流管与底部出水区固定连通，所述顶部集水区的顶面接触于换热架内腔的顶部，所述底部出水区的底面接触于换热架的底部，由于水是填充满换热架的内腔空间的，故而与换热架顶面接触的水流会由于放置在换热架外部顶面的铸造支架被快速加热，此时通过顶部集水区的引流，水流会进入到顶部集水区的内腔中，再通过导流管导引至底部出水区最终出水，也就是将上层的较热水流导引至下层，而让温度相对较低的水流向上填充，实现了换热架内部水的主动对流。

优选的，所述换热架还包括有导水坡，所述导水坡设置于底部出水区的右端，所述导水坡的截面为楔形，导水坡主要是提供换热架内腔底部水流一个过渡流动的斜面，有利于减小水阻。

优选的，所述顶部集水区内腔的顶面为向左下侧倾斜的斜面，所述顶部集水区内腔的俯视图为半圆形，这样设计的主要目的是为了让流入的水流向顶部集水区和导流管的连通口聚集，保证水流可以顺利通过进入到导流管中，有利于减小水阻，并且该连通口的面积大于顶部集水区的进水口面积。

优选的，所述导水架包括有架体、弹簧夹和水槽，所述弹簧夹固定安装于架体的两侧内壁，两侧所述弹簧夹将纱布夹持在中间，所述水槽开设与架体两侧面的底部，所述导水架固定安装于一号盛水区的顶部且一号盛水区通过导水架上下连通，水槽用于从架体的两侧面连通架体的内部空间和外部空间，因此水流有架体的顶部或者水槽进入到内侧之后会与纱布接触，从顺着纱布的表面流走。

优选的，所述导水架的底部开设有一个矩形镂空槽，所述纱布穿过导水架底部的矩形镂空槽延伸至架体的内腔中从而被弹簧夹夹住，镂空槽的宽度比纱布的厚度大，这是为了保证水流的向下流量决不能过小，而纱布在镂空槽的中间，水由于初始时较低的流速和粘性而自然的顺从纱布的导流，不会出现四处飞溅的现象。

优选的，所述导水架和纱布均与换热仓的前后两侧面呈夹角，所述纱布与水平面垂直，由于风机送入的气流是径直穿过换热仓的，因此倾斜设置的纱布可以尽可能多的与气流接触，因而可以大大加快换热速度。

优选的，所述纱布的两侧表面等距设有若干隔水条，所述隔水条与纱布的高度方向垂直，在纱布的表面设置隔水条的作用是，防止水由于重力带来的流速加快而水流变细，隔水条相当于将纱布的表面进行了分段处理，减少水流的大幅聚拢，且隔水条的设置数量和间距是随着纱布的高度改变的，纱布的高度越高，那么便需要将隔水条设置的多而密，可以有效辅助水流在纱布的表面铺开，扩大水流的换热面积。

优选的，所述滤水仓的内部设有一个将滤水仓的内腔分为上部内腔和下部内腔的隔板，所述隔板上固定安装有过滤斗，所述过滤斗的主体和滤网部分位于滤水仓的下部内腔中，过滤斗的顶部为一个直径较大的开口，进入到滤水仓上部内腔的水都会流入到过滤斗中，而过滤斗的底部呈现闭口封堵状态，因此水只可以从外周面的滤布中流出，较大的滤布面积有利于扩大出水量，保证过滤的同时可以供应出足够的水。

优选的，所述过滤斗为倒放的圆台斗状，所述滤水仓的出水口与滤水仓的下部内腔连通，倒立的圆台状可以更好的聚集水压，利用自身水压加速水的滤出速度，经过过滤斗过滤后的水可以才算正式进入到滤水仓的下部内腔，接下来可以随着滤水仓的排水口被排出。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过将过热后的冷却液注入到一号盛水区中，令一号盛水区中的导水架对冷却液进行分流，且通过导水架将冷却液在纱布的表面铺开，铺开的水流加大了冷却液的整体换热面积，通过风机鼓进来的气流，可以将直接将冷却水的热量带走，提高了换热效率，加快了冷却液的换热速度。

2、本发明通过设置换热架，将铸造后的金属支架放置在换热架的表面，被冷却成为常温的水从换热架中流过，从而将与金属支架接触的部分始终保持在常温左右，提高换热速度，由于金属制品自身的导热速度快，直接接触的方式加快了其底部的散热速度，导致金属制品其他部位的热量会由于温度差而更快的传导，提高金属支架的冷却速度。

3、本发明通过在换热架的内腔中等距设置引流器，引流器的顶部集水区可以将上层与金属制品距离最近的水流导入，再顺着导流管导入到底部出水区中，而底部出水区位于换热架的最底部，因此最上层的过热水流会被导向到换热架的下层，而温度相对较低的水可以继续保持在上层，维持换热架表面各个位置温度的平衡，对散热速率有着间接提升的作用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明引流器在换热架的内部分布示意图；

图4为本发明引流器的结构示意图；

图5为本发明引流器的剖视图；

图6为本发明引流器的顶部集水区的剖视图；

图7为本发明纱布的排布示意图；

图8为本发明导水架的结构示意图；

图9为本发明导水架的俯视图；

图10为本发明滤水仓的内部示意图。

图中：1、换热仓；101、一号盛水区；102、二号盛水区；2、滤水仓；3、过滤斗；4、隔板；5、换热架；6、运水仓；7、风机；8、风管；9、导水架；91、架体；92、弹簧夹；93、水槽；10、纱布；1001、隔水条；11、引流器；1101、顶部集水区；1102、导流管；1103、底部出水区；1104、导水坡。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，本发明实施例中，金属支架铸造用冷却装置，包括换热仓1、滤水仓2和运水仓6，滤水仓2固定安装于换热仓1的底部，运水仓6设置于换热仓1的下方且运水仓6的内腔中设置有潜水泵，潜水泵通过水管连通于换热仓1的内腔顶部，换热仓1的内腔顶部和底部分别固定安装有一号盛水区101和二号盛水区102，一号盛水区101和二号盛水区102的内腔中均固定安装有若干导水架9，导水架9的数量随情况而定，当换热仓1的容量够大，单位时间内需要处理的流水量较大时，就需要相对较多的导水架9来保证冷却速率，位于一号盛水区101上的导水架9和位于二号盛水区102的导水架9之间固定连接有纱布10，二号盛水区102的底部与滤水仓2的内腔连通，滤水仓2的排水口通过连通管固定连接有一个换热架5，换热架5的另一端与运水仓6固定连通，换热仓1的下方还设置有风机7，风机7通过风管8与换热仓1的内腔连通。

其中，换热架5的内腔中等距设置有四个引流器11，引流器11包括有顶部集水区1101、导流管1102、和底部出水区1103，顶部集水区1101通过导流管1102与底部出水区1103固定连通，顶部集水区1101的顶面接触于换热架5内腔的顶部，底部出水区1103的底面接触于换热架5的底部，由于水是填充满换热架5的内腔空间的，故而与换热架5顶面接触的水流会由于放置在换热架5外部顶面的铸造支架被快速加热，此时通过顶部集水区1101的引流，水流会进入到顶部集水区1101的内腔中，再通过导流管1102导引至底部出水区1103最终出水，也就是将上层的较热水流导引至下层，而让温度相对较低的水流向上填充，实现了换热架5内部水的主动对流。

其中，换热架5还包括有导水坡1104，导水坡1104设置于底部出水区1103的右端，导水坡1104的截面为楔形，导水坡1104主要是提供换热架5内腔底部水流一个过渡流动的斜面，有利于减小水阻。

其中，顶部集水区1101内腔的顶面为向左下侧倾斜的斜面，顶部集水区1101内腔的俯视图为半圆形，这样设计的主要目的是为了让流入的水流向顶部集水区1101和导流管1102的连通口聚集，保证水流可以顺利通过进入到导流管1102中，有利于减小水阻，并且该连通口的面积大于顶部集水区1101的进水口面积。

其中，导水架9包括有架体91、弹簧夹92和水槽93，弹簧夹92固定安装于架体91的两侧内壁，两侧弹簧夹92将纱布10夹持在中间，水槽93开设与架体91两侧面的底部，导水架9固定安装于一号盛水区101的顶部且一号盛水区101通过导水架9上下连通，水槽93用于从架体91的两侧面连通架体91的内部空间和外部空间，因此水流有架体91的顶部或者水槽93进入到内侧之后会与纱布10接触，从顺着纱布10的表面流走。

其中，导水架9的底部开设有一个矩形镂空槽，纱布10穿过导水架9底部的矩形镂空槽延伸至架体91的内腔中从而被弹簧夹92夹住，镂空槽的宽度比纱布10的厚度大，这是为了保证水流的向下流量决不能过小，而纱布10在镂空槽的中间，水由于初始时较低的流速和粘性而自然的顺从纱布10的导流，不会出现四处飞溅的现象。

其中，导水架9和纱布10均与换热仓1的前后两侧面呈夹角，纱布10与水平面垂直，由于风机7送入的气流是径直穿过换热仓1的，因此倾斜设置的纱布10可以尽可能多的与气流接触，因而可以大大加快换热速度。

其中，纱布10的两侧表面等距设有若干隔水条1001，隔水条1001与纱布10的高度方向垂直，在纱布10的表面设置隔水条1001的作用是，防止水由于重力带来的流速加快而水流变细，隔水条1001相当于将纱布10的表面进行了分段处理，减少水流的大幅聚拢，且隔水条1001的设置数量和间距是随着纱布10的高度改变的，纱布10的高度越高，那么便需要将隔水条1001设置的多而密，可以有效辅助水流在纱布10的表面铺开，扩大水流的换热面积。

其中，滤水仓2的内部设有一个将滤水仓2的内腔分为上部内腔和下部内腔的隔板4，隔板4上固定安装有过滤斗3，过滤斗3的主体和滤网部分位于滤水仓2的下部内腔中，过滤斗3的顶部为一个直径较大的开口，进入到滤水仓2上部内腔的水都会流入到过滤斗3中，而过滤斗3的底部呈现闭口封堵状态，因此水只可以从外周面的滤布中流出，较大的滤布面积有利于扩大出水量，保证过滤的同时可以供应出足够的水。

其中，过滤斗3为倒放的圆台斗状，滤水仓2的出水口与滤水仓2的下部内腔连通，倒立的圆台状可以更好的聚集水压，利用自身水压加速水的滤出速度，经过过滤斗3过滤后的水可以才算正式进入到滤水仓2的下部内腔，接下来可以随着滤水仓2的排水口被排出。

工作原理及使用流程：

将铸造后硬化的金属支架直接放置在换热架5的顶部，通过直接接触的方式，对金属支架进行换热，将风机7通过风管8与换热仓1连通后启动风机7，并且启动运水仓6内部的水泵将运水仓6中的水注入到换热仓1中，换热架5将滤水仓2中流下的冷却水持续连通导入至运水仓6中，冷却水在一号盛水区101中被导入至导水架9中，再随着纱布10的牵引导致水流在纱布10的表面大面积铺开，大大提高水流的换热面积，风机7送入到换热仓1中的气流可以快速将热量带走，并排出换热仓1；

通过在换热架5的内腔中设置等距引流器11，引流器11的顶部集水区1101可以将上层过热的水流导入，再顺着导流管1102导入到底部出水区1103中，而底部出水区1103位于换热架5的最底部，因此最上层的过热水流会被导向到换热架5的下层，而温度相对较低的水可以继续保持在上层，有利于维持换热架5的表面温度均衡，从而提高对金属支架的散热速度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.金属支架铸造用冷却装置，包括换热仓（1）、滤水仓（2）和运水仓（6），所述滤水仓（2）固定安装于换热仓（1）的底部，所述运水仓（6）设置于换热仓（1）的下方且运水仓（6）的内腔中设置有潜水泵，所述潜水泵通过水管连通于换热仓（1）的内腔顶部，其特征在于：所述换热仓（1）的内腔顶部和底部分别固定安装有一号盛水区（101）和二号盛水区（102），所述一号盛水区（101）和二号盛水区（102）的内腔中均固定安装有若干导水架（9），位于所述一号盛水区（101）上的导水架（9）和位于二号盛水区（102）的导水架（9）之间固定连接有纱布（10），所述二号盛水区（102）的底部与滤水仓（2）的内腔连通，所述滤水仓（2）的排水口通过连通管固定连接有一个换热架（5），所述换热架（5）的另一端与运水仓（6）固定连通，所述换热仓（1）的下方还设置有风机（7），所述风机（7）通过风管（8）与换热仓（1）的内腔连通；

所述换热架（5）的内腔等距设置有四个引流器（11），所述引流器（11）包括有顶部集水区（1101）、导流管（1102）、和底部出水区（1103），所述顶部集水区（1101）通过导流管（1102）与底部出水区（1103）固定连通，所述顶部集水区（1101）的顶面接触于换热架（5）内腔的顶部，所述底部出水区（1103）的底面接触于换热架（5）的底部。

2.根据权利要求1所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述换热架（5）还包括有导水坡（1104），所述导水坡（1104）设置于底部出水区（1103）的右端，所述导水坡（1104）的截面为楔形。

3.根据权利要求1所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述顶部集水区（1101）内腔的顶面为向左下侧倾斜的斜面，所述顶部集水区（1101）内腔的俯视图为半圆形。

4.根据权利要求1所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述导水架（9）包括有架体（91）、弹簧夹（92）和水槽（93），所述弹簧夹（92）固定安装于架体（91）的两侧内壁，两侧所述弹簧夹（92）将纱布（10）夹持在中间，所述水槽（93）开设与架体（91）两侧面的底部，所述导水架（9）固定安装于一号盛水区（101）的顶部且一号盛水区（101）通过导水架（9）上下连通。

5.根据权利要求4所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述导水架（9）的底部开设有一个矩形镂空槽，所述纱布（10）穿过导水架（9）底部的矩形镂空槽延伸至架体（91）的内腔中从而被弹簧夹（92）夹住。

6.根据权利要求5所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述导水架（9）和纱布（10）均与换热仓（1）的前后两侧面呈夹角，所述纱布（10）与水平面垂直。

7.根据权利要求6所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述纱布（10）的两侧表面等距设有若干隔水条（1001），所述隔水条（1001）与纱布（10）的高度方向垂直。

8.根据权利要求1所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述滤水仓（2）的内部设有一个将滤水仓（2）的内腔分为上部内腔和下部内腔的隔板（4），所述隔板（4）上固定安装有过滤斗（3），所述过滤斗（3）的主体和滤网部分位于滤水仓（2）的下部内腔中。

9.根据权利要求8所述的金属支架铸造用冷却装置，其特征在于：所述过滤斗（3）为倒放的圆台斗状，所述滤水仓（2）的出水口与滤水仓（2）的下部内腔连通。

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