
分层协同散热:一种实现高效均匀冷却的风冷式冷水机
这项发明(CN213901618U)的主要应用领域是工业制冷设备技术领域,具体涉及一种风冷式冷水机,特别适用于对散热效率和冷却稳定性有较高要求的工业场景,如精密制造、激光加工、实验室设备冷却等。
以下是对该发明的概括性文章:
分层协同散热:一种实现高效均匀冷却的风冷式冷水机
一、 解决的技术问题
传统风冷式冷水机通常仅依靠风扇进行直吹散热,存在散热效率低、热量散发不均匀、冷却效果不稳定等痛点。简单的风扇散热难以应对高负载或环境温度波动,导致冷却水温度达不到工艺要求的精度,影响下游设备的稳定运行。同时,单一散热模式无法满足对不同温度冷却水的需求。
二、 关键技术创新方案
本实用新型的核心在于设计了一套分区、多阶段、协同散热的复合式冷却系统。其关键技术方案包括:
三室分区串联冷却流程:
将机箱内部划分为第一风冷室、第二风冷室和静置冷却室,冷却水依次流经这三个区域,完成从初级到深度的阶梯式冷却。
第一风冷室:双风道立体散热:
采用独特的弓形水管设计,增加散热面积。
设置水平和垂直两个独立的送风通道(送风机构一),并配备散热片和导热片等多种散热机构,从不同方向对水管进行均匀、无死角的吹拂散热,避免了热气乱流。
第二风冷室:搅拌强化散热:
冷却水进入散热仓,由搅拌机构(电机驱动搅拌桨)持续搅动,打破水温分层,使内部热量均匀、快速地释放到水体表面。
散热仓外设有螺旋风道,延长冷风接触路径,提升换热效率。顶部设有散热器加强排热。
静置冷却室:自然最终稳定:
经过搅动后的水流入静置仓,在此进行最后的自然散热和温度稳定,从而可提供温度更恒定、品质更高的冷却水。
智能监控:
在关键部位设置温度传感器,并在控制面板上显示,方便用户实时监控冷却效果。
三、 达到的有益效果
方面 | 效果描述 |
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散热效率大幅提升 | 通过“立体风冷 + 搅拌强化 + 静置稳定”的三段式冷却,散热效果远超传统单一风扇散热模式,能应对更高热负载。 |
冷却均匀性极佳 | 双风道设计避免了散热死角,搅拌机构消除了水温分层,确保了出水温度均匀稳定,满足高精度工艺需求。 |
一机输出两种水温 | 可从散热仓(出水口一)和静置仓(出水口二)分别获取不同温度的冷却水,为生产提供灵活性。 |
系统运行更可靠 | 分区设计使各模块功能专一,互不干扰;温度监控便于及时发现异常,提升了整机的可靠性和安全性。 |
总结
本实用新型的创新点在于摒弃了粗放的单点散热思维,转而采用系统性的流程化散热设计。它通过精妙的空间布局和多种物理手段(对流、传导、搅动)的协同作用,有效解决了风冷机散热不均、效率不高的行业难题。这种设计不仅显著提升了冷却性能,还能提供更稳定的水温输出,特别适合对冷却品质要求严苛的工业应用场景,体现了从“能制冷”到“制冷好、制冷稳”的技术进步。