CN207854375U - 恒温机床电控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了本实用新型提供一种恒温机床电控箱，包括箱体、隔热片、加热器、半导体制冷片、散热机构和散冷机构；所述箱体的侧壁、底壁、顶壁和活动门的内侧面均设有保温层，并且侧壁的内侧面还设有所述加热器；所述半导体制冷片镶嵌于所述箱体的侧壁，并且半导体制冷片的制冷面和发热面分别位于箱体的内侧和外侧，所述隔热片安装于半导体制冷片的四周用于填补箱体与半导体制冷片之间的缝隙；所述散热机构和散冷机构分别安装于所述箱体的侧壁的外侧面和内侧面，并且散热机构的吸热面与所述半导体制冷片的发热面贴合。本实用新型提高了电控箱的防潮、防尘能力，大大降低环境对内部电器元件的影响，提高电器元件的使用寿命。

Description

恒温机床电控箱

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及一种恒温机床电控箱。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。而控制系统安装于电控箱中，电控箱将外部环境与控制系统隔开，避免外接环境对数控装置的影响，使控制系统稳定工作。

控制系统绝大部分是由电器元件组成，而电器元件会受环境因素的影响，比如温度、湿度等。温度过高，容易烧坏；温度过低，将会影响零漂和线性度。而湿度对电器元件的影响较大，潮湿的环境将会对电器元件造成不可修复的损坏。此外，如果环境中的灰尘太多，进入电控箱不断堆积在电路板和电器元件上，有可能发生短路等情况。

目前的电控箱散热采用风扇直吹的形式，这类电控箱不具有恒温、防潮、防尘的功能，直接影响其内部元器件寿命。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种恒温机床电控箱，以提高电控箱的防潮、防尘能力，大大降低环境对内部电器元件的影响，提高电器元件的使用寿命。

本实用新型提供一种恒温机床电控箱，包括箱体、隔热片、加热器、半导体制冷片、散热机构和散冷机构；所述箱体的侧壁、底壁、顶壁和活动门的内侧面均设有保温层，并且侧壁的内侧面还设有所述加热器；所述半导体制冷片镶嵌于所述箱体的侧壁，并且半导体制冷片的制冷面和发热面分别位于箱体的内侧和外侧，所述隔热片安装于半导体制冷片的四周用于填补箱体与半导体制冷片之间的缝隙；所述散热机构和散冷机构分别安装于所述箱体的侧壁的外侧面和内侧面，并且散热机构的吸热面与所述半导体制冷片的发热面贴合，以及散冷机构的吸冷面与半导体制冷片的制冷面贴合；所述箱体的侧壁设有多组由所述隔热片、半导体制冷片、散热机构和散冷机构形成的制冷机构。

优选地，所述散热机构包括散热器、第一风机和第二风机；所述第一风机安装于所述散热器的散热栅的正面并且第一风机的进风端与散热栅相对，所述第二风机安装于所述散热栅的侧面并且第二风机的出风端与散热栅相对；所述散热器的散热板固定于所述箱体的侧壁，并且散热板的吸热面与所述半导体制冷片的发热面贴合。第一风机的进风端将散热栅的大部分热量扩散到空气中，使散热栅的温度降低；第二风机加快了散热栅内部的空气流通，使热量扩散更快，提高散热栅的散热能力。

优选地，所述第二风机设有多个并且多个第二风机均位于散热栅的同一个侧面。进一步地提高散热器的散热能力，及时将散热板的热量带走，保证半导体制冷片的发热面的温度控制在正常温度范围内。

优选地，所述散热板的吸热面与所述半导体制冷片的发热面之间填充有导热剂。导热剂为导热硅胶，将发热面的温度高效率地传递到散热板上，提高热量传递的效率。

优选地，所述散冷机构包括散冷器和第三风机；所述第三风机安装于所述散冷器的散冷栅的正面，并且第三风机的出风端与散冷栅相对；所述散冷器的散冷板固定于所述箱体的侧壁，并且散冷板的散冷面与所述半导体制冷片的制冷面贴合。散冷器将半导体制冷片的制冷面的冷气有效地传递到空气中去，第三风机加快了风气的扩散，提高了箱体内部气流的循环，防止箱体内部温度不均匀，局部温度过高。

优选地，所述散冷板的散冷面与所述半导体制冷片的制冷面之间填充有导热剂。

优选地，还包括控制器、第一温度传感器和操作面板；所述控制器和第一温度传感器均安装于所述箱体的内部，所述操作面板安装于所述箱体的顶壁的外侧面上，并且控制器的输入端分别与所述第一温度传感器和操作面板导电连接，控制器的输出端分别与所述半导体制冷片、第一风机、第二风机和第三风机导电连接。通过控制面板设定制冷机构的启动温度，控制器通过第一温度传感器检测箱体内部的温度，当箱体内部的温度高于启动温度后，控制器使制冷片、第一风机、第二风机和第三风机工作进行降温，从而使箱体内的温度始终保持在启动温度一下，使机床的控制系统正常工作。

优选地，所述第一温度传感器设有两个并且其中一个安装于所述箱体的顶壁，另外一个安装于箱体的底壁。对于大型的数控机床来说，其箱体的体积较大，内部温度可能出现阶梯分布，通过两个第一温度传感器同时对箱体内的上部和下部进行温度采集，使温度检测更加准确。

优选地，所述加热器设有两个并且两个加热器均与所述控制器的输出端导电连接。加热器为电加热器，设置两个加热器使箱体内部温度提升快，缩短升温的响应时间，当温度达到操作面板设置的加温温度后，控制器使加热器停止工作。当温度下降低于操作面板设定的最低温度时，控制器使加热器工作，进而使温度保持在设定的范围内。如果经过加热器加热后，箱体内的温度持续上升并超过制冷机构的启动温度时，控制器则使制冷机构工作，进行降温，从而保证了箱体内的温度不会过高和过低，始终使其内部保持在最佳的温度范围内。

优选地，所述顶壁的外侧面还设有显示器和第二温度传感器，并且所述显示器与所述控制器的输出端导电连接，所述第二温度传感器与所述控制器的输入端导电连接。通过第一温度传感器和第二温度传感器将箱体内部和外部的温度均显示在显示器上，并且显示器还将第一风机、第二风机和第三风机的转速显示出来，可以直观的看到第一风机、第二风机和第三风机的工作情况，方便及时发现风机不转动的故障。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型包括箱体、隔热片、加热器、半导体制冷片、散热机构和散冷机构。所述箱体的侧壁、底壁、顶壁和活动门的内侧面均设有保温层，并且侧壁的内侧面还设有所述加热器。在环境温度较低时，通过加热器快速使箱体内的温度上升至适合电器元件工作的最佳温度，同时通过箱体的保温层进行保温，大大减小了箱体内部和外部的热量传递，从而使箱体内的控制系统保持最佳的工况。此外，加热器和保温层的设计具有良好的防潮功能，在环境潮湿的情况下也能正常工作。所述半导体制冷片镶嵌于所述箱体的侧壁。箱体除了活动门之外，没有其他的通风口，箱体内部的温度通过半导体制冷片传递到外界环境，进而使箱体与外界完全隔开，避免了外界环境的灰尘、水汽等进入箱体，为箱体内部的机床控制系统提供一个良好的工作环境，使其工作更加稳定。所述隔热片安装于半导体制冷片的四周用于填补箱体与半导体制冷片之间的缝隙，隔热片不仅仅提高箱体的密封性，更重要的是将半导体制冷片的发热面和制冷面完全的分隔开，大大提高了半导体制冷片的制冷效果，防止箱体内部和外部的串通，失去制冷能力。所述箱体的侧壁设有多组由所述隔热片、半导体制冷片、散热机构和散冷机构形成的制冷机构。根据箱体的大小和控制系统的发热量合理设计制冷机构的数量，使之满足控制系统的散热需求，特别是满足大型的数控机床或者是发热量大的控制系统的散热需求。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图3中去除散热机构后的结构示意图；

图5为图1中A处的放大图。

附图中，1-箱体，2-隔热片，3-半导体制冷片，4-导热剂，5-散热机构，6-散热器，7-第一风机，8-第二风机，9-散热栅，10-散热板，11-散冷机构，12-散冷器，13-第三风机，14-散冷栅，15-散冷板，16-加热器，17-活动门，18-控制器，19-第一温度传感器，20-操作面板，21-第二温度传感器，22-显示器，23-保温层

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1、图3和图4所示，本实施例提供了一种恒温机床电控箱，包括箱体1、隔热片2、加热器16、半导体制冷片3、散热机构5和散冷机构11。箱体1的侧壁、底壁、顶壁和活动门的内侧面均设有保温层23，并且侧壁的内侧面还设有加热器16，这里的侧壁包括左侧壁、右侧壁和后侧壁。在环境温度较低时，通过加热器16快速使箱体内的温度上升至适合电器元件工作的最佳温度，同时通过箱体1的保温层23进行保温，大大减小了箱体1内部和外部的热量传递，从而使箱体1内的控制系统保持最佳的工况。此外，加热器16和保温层23的设计具有良好的防潮功能，在环境潮湿的情况下也能正常工作。加热器16设有两个并且两个加热器16均与控制器18的输出端导电连接。加热器16为电加热器，设置两个加热器使箱体1内部温度提升快，缩短升温的响应时间，当温度达到操作面板20设置的加温温度后，控制器18使加热器16停止工作。当温度下降低于操作面板20设定的最低温度时，控制器18使加热器16工作，进而使温度保持在设定的范围内。如果经过加热器16加热后，箱体1内的温度持续上升并超过制冷机构的启动温度时，控制器18则使制冷机构工作，进行降温，从而保证了箱体1内的温度不会过高和过低，始终使其内部保持在最佳的温度范围内。

如图1所示，半导体制冷片3镶嵌于箱体1的侧壁，并且半导体制冷片3的制冷面和发热面分别位于箱体1的内侧和外侧。箱体1除了活动门17之外，没有其他的通风口，箱体1内部的温度通过半导体制冷片3传递到外界环境，进而使箱体1与外界完全隔开，避免了外界环境的灰尘、水汽等进入箱体1，为箱体1内部的机床控制系统提供一个良好的工作环境，使其工作更加稳定。半导体制冷片3也叫热电制冷片，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。避免了使用制冷液当作导热介质，从而不会出现制冷液泄露损坏箱体1内部的电路的情况，提高了安全等级。隔热片2安装于半导体制冷片3的四周用于填补箱体1与半导体制冷片3之间的缝隙，隔热片2不仅仅提高箱体1的密封性，更重要的是将半导体制冷片3的发热面和制冷面完全的分隔开，大大提高了半导体制冷片3的制冷效果，防止箱体1内部和外部的串通，失去制冷能力。散热机构5和散冷机构11分别安装于箱体1的侧壁的外侧面和内侧面，并且散热机构5的吸热面与半导体制冷片3的发热面贴合，以及散冷机构11的吸冷面与半导体制冷片3的制冷面贴合。半导体制冷片3通过散热机构5将发热面的热量扩散到空气中，通过散冷机构11将制冷面的冷气扩散到箱体1内。

如图3和图5所示，散热机构5包括散热器6、第一风机7和第二风机8。其中散热器6包括散热栅9和散热板10，散热栅9包括多个散热条，多个散热条相互平行并且垂直固定连接于散热板10的背面，散热板10的正面为吸热面。第一风机7安装于散热器6的散热栅9的正面并且第一风机7的进风端与散热栅9相对，这里的正面是指与多个散热条的末端形成的平面。第二风机8安装于散热栅9的侧面并且第二风机8的出风端与散热栅9相对，这里的侧面是相对于散热栅9的正面而言。散热器6的散热板10固定于箱体1的侧壁，并且散热板10的吸热面与半导体制冷片3的发热面贴合。第一风机7的进风端将散热栅9的大部分热量扩散到空气中，使散热栅9的温度降低；第二风机8加快了散热栅9内部的空气流通，使热量扩散更快，提高散热栅9的散热能力。其中第一风机7和第二风机8与散热栅9之间以及散热板10与箱体1的侧壁之间均通过螺栓连接。第二风机8设有多个并且多个第二风机8均位于散热栅9的同一个侧面。进一步地提高散热器6的散热能力，及时将散热板10的热量带走，保证半导体制冷片3的发热面的温度控制在正常温度范围内。散热板10的吸热面与半导体制冷片3的发热面之间填充有导热剂4。导热剂4为导热硅胶，将发热面的温度高效率地传递到散热板10上，提高热量传递的效率。

如图5所示，散冷机构11包括散冷器12和第三风机13。其中散冷器12包括散冷栅14和散冷板15，散冷栅14包括多个散冷条，多个散冷条相互平行并且垂直固定连接于散冷板15的背面，散冷板15的正面为散冷面。第三风机13安装于散冷器12的散冷栅14的正面，并且第三风机13的出风端与散冷栅14相对。散冷器12的散冷板15固定于箱体1的侧壁，并且散冷板15的散冷面与半导体制冷片3的制冷面贴合。散冷器12将半导体制冷片3的制冷面的冷气有效地传递到空气中去，第三风机13加快了风气的扩散，提高了箱体1内部气流的循环，防止箱体1内部温度不均匀，局部温度过高。散冷板15的散冷面与半导体制冷片3的制冷面之间填充有导热剂4。

如图1、图2和图4所示，本实施例提供的恒温机床电控箱还包括控制器18、第一温度传感器19和操作面板20。控制器18和第一温度传感器19均安装于箱体1的内部，其中第一温度传感器19设有两个并且其中一个安装于箱体1的顶壁，另外一个安装于箱体1的底壁。对于大型的数控机床来说，其箱体1的体积较大，内部温度可能出现阶梯分布，通过两个第一温度传感器19同时对箱体1内的上部和下部进行温度采集，使温度检测更加准确。操作面板20安装于箱体1的顶壁的外侧面上，并且控制器18的输入端分别与第一温度传感器19和操作面板20导电连接，控制器18的输出端分别与半导体制冷片3、第一风机7、第二风机8和第三风机13导电连接。通过控制面板设定制冷机构的启动温度，控制器18通过第一温度传感器19检测箱体1内部的温度，当箱体1内部的温度高于启动温度后，控制器18使制冷片、第一风机7、第二风机8和第三风机13工作进行降温，从而使箱体1内的温度始终保持在启动温度一下，使机床的控制系统正常工作。顶壁的内侧面设有照明灯16并且照明灯16的与控制器18的输出端导电连接。在光线较暗或者夜晚，通过操作面板20将照明灯16打开，保持良好的视线。顶壁的外侧面还设有显示器22和第二温度传感器21，并且显示器22与控制器18的输出端导电连接，第二温度传感器21与控制器18的输入端导电连接。通过第一温度传感器19和第二温度传感器21将箱体1内部和外部的温度均显示在显示器22上，并且显示器22还将第一风机7、第二风机8和第三风机13的转速显示出来，可以直观的看到第一风机7、第二风机8和第三风机13的工作情况，方便及时发现风机不转动的故障。

本实施例中的隔热片2、半导体制冷片3、散热机构5和散冷机构11形成的制冷机构，箱体1的侧壁设置有多组这样的制冷机构，并且每组制冷机构均由控制器18控制。根据箱体1的大小和控制系统的发热量合理设计制冷机构的数量，使之满足控制系统的散热需求，特别是满足大型的数控机床或者是发热量大的控制系统的散热需求。

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，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种恒温机床电控箱，其特征在于：包括箱体、隔热片、加热器、半导体制冷片、散热机构和散冷机构；所述箱体的侧壁、底壁、顶壁和活动门的内侧面均设有保温层，并且侧壁的内侧面还设有所述加热器；所述半导体制冷片镶嵌于所述箱体的侧壁，并且半导体制冷片的制冷面和发热面分别位于箱体的内侧和外侧，所述隔热片安装于半导体制冷片的四周用于填补箱体与半导体制冷片之间的缝隙；所述散热机构和散冷机构分别安装于所述箱体的侧壁的外侧面和内侧面，并且散热机构的吸热面与所述半导体制冷片的发热面贴合，以及散冷机构的吸冷面与半导体制冷片的制冷面贴合；所述箱体的侧壁设有多组由所述隔热片、半导体制冷片、散热机构和散冷机构形成的制冷机构。

2.根据权利要求1所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述散热机构包括散热器、第一风机和第二风机；所述第一风机安装于所述散热器的散热栅的正面并且第一风机的进风端与散热栅相对，所述第二风机安装于所述散热栅的侧面并且第二风机的出风端与散热栅相对；所述散热器的散热板固定于所述箱体的侧壁，并且散热板的吸热面与所述半导体制冷片的发热面贴合。

3.根据权利要求2所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述第二风机设有多个并且多个第二风机均位于散热栅的同一个侧面。

4.根据权利要求2所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述散热板的吸热面与所述半导体制冷片的发热面之间填充有导热剂。

5.根据权利要求2所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述散冷机构包括散冷器和第三风机；所述第三风机安装于所述散冷器的散冷栅的正面，并且第三风机的出风端与散冷栅相对；所述散冷器的散冷板固定于所述箱体的侧壁，并且散冷板的散冷面与所述半导体制冷片的制冷面贴合。

6.根据权利要求5所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述散冷板的散冷面与所述半导体制冷片的制冷面之间填充有导热剂。

7.根据权利要求5所述的恒温机床电控箱，其特征在于：还包括控制器、第一温度传感器和操作面板；所述控制器和第一温度传感器均安装于所述箱体的内部，所述操作面板安装于所述箱体的顶壁的外侧面上，并且控制器的输入端分别与所述第一温度传感器和操作面板导电连接，控制器的输出端分别与所述半导体制冷片、第一风机、第二风机和第三风机导电连接。

8.根据权利要求7所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述第一温度传感器设有两个并且其中一个安装于所述箱体的顶壁，另外一个安装于箱体的底壁。

9.根据权利要求7所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述加热器设有两个并且两个加热器均与所述控制器的输出端导电连接。

10.根据权利要求7所述的恒温机床电控箱，其特征在于：所述顶壁的外侧面还设有显示器和第二温度传感器，并且所述显示器与所述控制器的输出端导电连接，所述第二温度传感器与所述控制器的输入端导电连接。