CN204312185U - 一种散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热装置，包括：水箱、风冷散热器、排气阀以及连接管道；水箱上设置有排气阀，排气阀通过连接管道与风冷散热器连接；风冷散热器包括散热风扇、驱动电机以及网罩，散热风扇与驱动电机设置于网罩内，驱动电机设置于散热风扇的后部。本实用新型提供的散热装置，具有结构简单、散热效率高等特点，可以与现有技术中的散热器等散热装置进行协同使用，以提高发动机的散热效率，使其更好的散热，提高工作效率。

Description

一种散热装置

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，尤其是涉及一种散热装置。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等。

发动机的工作原理如下：气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。

活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。

活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL表示。

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。

进气行程：化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

压缩行程：为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。压缩终了时，活塞到达上止点，活塞上方形成很小空间，称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以ε表示：压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高。同时，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧(也称为炽热点火或早燃)。表面点火发生时，也伴有强烈的敲击声(较沉闷)，产生的高压会使发动机件负荷增加，寿命降低。

作功行程：在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为3-5Mpa，相应的温度则为2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。

排气行程：可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压力，约为0.105-0.115Mpa。排气终了时，废气温度约为900-1200K。由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。综上所述，四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。

发动机的有效动力仅仅是燃料所具有的全能量的30％-40％，剩下的能量作为排气热损失、机械摩擦热损失而耗损。尤其是为了保持气缸、气缸盖、进排气门的适当温度.故需对内燃机各部位进行冷却。从而作为冷却水损失也损失了热能，现在使用的散热装置一般靠动机所带动的水泵来使冷却水在发动机各部位强制循环，以把水热量散发到大气中，但是这种散热装置散热效率低，不能很好的满足发动机的散热要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供的散热装置，以解决现有技术中存在的散热风机散热效率不高的技术问题。

本实用新型提供的散热装置，包括：水箱、风冷散热器、排气阀以及连接管道；

水箱上设置有排气阀，排气阀通过连接管道与风冷散热器连接；

风冷散热器包括散热风扇、驱动电机以及网罩，散热风扇与驱动电机设置于网罩内，驱动电机设置于散热风扇的后部。

优选地，还包括用于保持水箱内部压力的稳压系统，水箱顶端开口，稳压系统设置于水箱的顶端开口处。

优选地，稳压系统为压力控制阀，压力控制阀设置于水箱的顶端开口处。

优选地，稳压系统为压力塞以及弹性装置，压力塞设置于水箱的顶端开口处，压力塞的顶部设置有弹性装置。

优选地，弹性装置为弹簧。

优选地，压力塞的材质为橡胶。

优选地，排气阀为闸阀以及球阀中的其中一种。

优选地，散热风扇为多个。

优选地，水箱的顶部设置有压力安全阀。

优选地，压力安全阀为弹簧微启式安全阀以及脉冲式安全阀中的其中一种。

本实用新型提供的散热装置，具有结构简单、散热效率高等特点，可以与现有技术中的散热器等散热装置进行协同使用，以提高发动机的散热效率，使其更好的散热，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的散热装置的设备结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的散热装置的设备结构示意图。

附图标记：

1-水箱；      2-风冷散热器；  3-排气阀；

4-散热风扇；  5-连接管道；    6-网罩；

7-压力塞；    8-弹性装置；    9-压力安全阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的散热装置，如图1所示，包括：水箱1、风冷散热器2、排气阀3以及连接管道5；

水箱上设置有排气阀3，排气阀3通过连接管道5与风冷散热器2连接；

风冷散热器2包括散热风扇4、驱动电机以及网罩6，散热风扇4与驱动电机设置于网罩6内，驱动电机设置于散热风扇的后部。

本实用新型提供的散热装置，具有结构简单、散热效率高等特点，可以与现有技术中的散热器等散热装置进行协同使用，以提高发动机的散热效率，使其更好的散热，提高工作效率。

本实用新型实施例的散热装置的具体工作原理如下：发动机具体工作时会产生大量的热，进而会使水箱中的冷却水沸腾，在水箱中产生大量的蒸汽，蒸汽会通过排气阀以及连接管道进入风冷散热器中，由散热风扇进行强制换热，通过将水冷与风冷联合进行动作，提高了换热效率，工作时排气阀一直处于打开状态，只有在停止操作时可将排气阀关闭，以防止水箱中的水通过连接管道到风冷散热器中。

本实用新型的散热装置不只局限于用在发动机散热上，其他大型的机械设备工作时产热需要散热时，也可采用本实用新型实施例中的散热装置，可将本实用新型实施例的散热装置与机械设备上固有的散热装置联合发生动作，将本实用新型实施例的散热装置放置于散热网处即可。

优选地，如图2所示，还包括用于保持水箱内部压力的稳压系统，水箱顶端开口，稳压系统设置于水箱的顶端开口处。由于在高原等气温偏高地区，风冷散热的散热效率会降低，而水冷式散热在高海拔地区由于气压低，液体沸点降低，也会影响到散热效果，因此通过安装稳压系统将水箱内气压稳定住，不会因外界气压变化而变化，当内部气压超过设定值时，水箱内的蒸汽会通过排气阀以及连接管道进入风冷散热器继续进行散热。

优选地，稳压系统为压力控制阀，压力控制阀设置于水箱的顶端开口处，压力控制阀操作方便，可将压力控制在所需压力范围内，当超压时会从连接管道中排出。

优选地，稳压系统为压力塞7以及弹性装置8，压力塞7设置于水箱的顶端开口处，压力塞7的顶部设置有弹性装置8。

优选地，弹性装置为弹簧。

优选地，压力塞的材质为橡胶，橡胶的材质密封性较好，能够保证水箱中一定的压力。

优选地，排气阀为闸阀以及球阀中的其中一种。

优选地，散热风扇为多个，为了使换热效果更好，可设置多个散热风扇。

优选地，水箱的顶部设置有压力安全阀9，当压力超标，而排气阀处处于异常状态没有及时排出时，可通过安全阀将压力泄掉。

安全阀是为了防止压力设备和容器或易引起压力升高或容器内部压力超过限度而发生爆裂的安全装置。安全阀是压力容器、锅炉、压力管道等压力系统使用广泛的一种安全装置，保证压力系统安全运行。当容器压力超过设计规定时，安全阀自动开启，排出气体降低器内的过高压，防止容器或管线破坏。而当容器内的压力降至正常操作压力时，即自动关闭避免因容器超压排出全部气体，从而造成浪费和生产中断。安全阀主要由阀座、阀瓣(阀芯)和加载机构三部分组成。阀座有的和阀体是一个整体，有的是和阀体组装在一起的，它与设备连通。阀瓣常连带有阀杆，它紧扣在阀座上。阀瓣上面是加载机构，载荷的大小可以调节。当设备内的压力在一定的工作压力范围之内时，内部介质作用于阀瓣上面的力小于加载机构加在阀上面的力，两者之差构成阀瓣与阀座之间的密封力，使阀瓣紧压着阀座，设备的介质无法排出。当设备内的压力超过规定的工作压力并达到安全阀的开启压力时，内部介质作用于闹瓣上面的力大于加载机构施加在它上面的力，于是阀瓣离开阀座，安全阀开启，设备内的介质即通过阀座排出、如果安全阀的排量大于设备的安全泄放量，设备内压力即逐渐下降，而且通过短时间的排气后，压力即降回至正常工作压力。此时内压作用于阀瓣上面的力又小于加载机构施加在它上面的力，阀瓣又紧压着阀座，介质停止排出，设备保持正常的工作压力继续运行。所以，安全阀是通过阀瓣上介质作用力与加载机构作用力的消长，自行关闭或开启以达到防止设备超压的目的。

优选地，压力安全阀为弹簧微启式安全阀以及脉冲式安全阀中的其中一种。

根据对弹簧安全阀开启动作特性的分析，可以得出：在外加力FW的作用下，一个安全阀从关闭到开启，再由开启到关闭的全过程中，外附加力FW的变化规律,当附加力从零逐步增加，与内压力PL×S之和正好为弹簧预紧力时，阀门微启，增大了介质作用面积S，使得用来克服弹簧预紧力的内压作用力急剧增大，其结果在瞬间减小了外附加力。从而出现第一个特征峰A。当外附加力逐渐减小而达到关闭点时，由于介质作用面积忽然减小，为保持力的平衡关系，此时，外附加力会出现瞬间回升现象，即第二个特征峰点B。上述两个特征峰点A和B是在线条件下检测安全阀开启压力、回座压力的技术依据，即弹簧微启式安全阀的工作原理。

本实用新型的另一实施例中的散热装置的具体工作原理如下：发动机具体工作时会产生大量的热，进而会使水箱中的冷却水沸腾，在水箱中产生大量的蒸汽，通过稳压系统的控制，水箱内的气压稳定，不会因外界气压变化而变化，当水箱内部气压超过设定值时，蒸汽会通过排气阀以及连接管道进入风冷散热器中，由散热风扇进行强制换热，通过将水冷与风冷联合进行动作，提高了换热效率，工作时排气阀一直处于打开状态，只有在停止操作时可将排气阀关闭，以防止水箱中的水通过连接管道到风冷散热器中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：水箱、风冷散热器、排气阀以及连接管道；

所述水箱上设置有排气阀，所述排气阀通过所述连接管道与所述风冷散热器连接；

所述风冷散热器包括散热风扇、驱动电机以及网罩，所述散热风扇与所述驱动电机设置于所述网罩内，所述驱动电机设置于所述散热风扇的后部。

2.根据权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，还包括用于保持水箱内部压力的稳压系统，所述水箱顶端开口，所述稳压系统设置于所述水箱的顶端开口处。

3.根据权利要求2所述的一种散热装置，其特征在于，所述稳压系统为压力控制阀，所述压力控制阀设置于所述水箱的顶端开口处。

4.根据权利要求2所述的一种散热装置，其特征在于，所述稳压系统为压力塞以及弹性装置，所述压力塞设置于所述水箱的顶端开口处，所述压力塞的顶部设置有弹性装置。

5.根据权利要求4所述的一种散热装置，其特征在于，所述弹性装置为弹簧。

6.根据权利要求4所述的一种散热装置，其特征在于，所述压力塞的材质为橡胶。

7.根据权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述排气阀为闸阀以及球阀中的其中一种。

8.根据权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述散热风扇为多个。

9.根据权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述水箱的顶部设置有压力安全阀。

10.根据权利要求9所述的一种散热装置，其特征在于，所述压力安全阀为弹簧微启式安全阀以及脉冲式安全阀中的其中一种。