雷射產業專用純水循環設備的換熱器的製作方法

2023-05-11 06:55:12

本實用新型涉及一種水冷設備，特別涉及一種雷射產業專用純水循環設備的換熱器。

背景技術：

近十幾年以來，經我國政府、技術專家和企業及廣大從業人員的共同努力，我國雷射產業已取得了超乎尋常的發展，並且初現中國雷射產業的雛形，在國內部分雷射產品市場上，中國雷射產業又佔有主導地位。隨著國內經濟狀況的不斷改善，我國雷射產業獲得了飛速的發展。雷射產業發展50多年來，已初具規模，主要涉及工業、醫療、軍事和文化等方面。近年來，國內更是加大了雷射產業發展，各個地區在政府的領導和雷射企業配合下潛心科研、提升技術、開拓市場，並建設雷射產業園，其中溫州雷射與光電產業集群、鞍山雷射產業園就是近幾年建設起來並處於全力發展階段。在此雷射產業發展的形式帶領下，與其配套的雷射電源和雷射電源專用水冷卻設備也進入快速發展的階段。

水冷卻設備中進行熱交換後的水經過換熱器，通過風扇吹風來散熱。現有的換熱器中散熱管一般都是直的，水在換熱器中的流動路徑較短，風扇對散熱管的散熱效率較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種雷射產業專用純水循環設備的換熱器，其提高了換熱器的散熱效率。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種雷射產業專用純水循環設備的換熱器，包括進水腔和出水腔，還包括第一散熱管、第二散熱管和第三散熱管，所述第一散熱管的一端連通所述進水腔，另一端向所述第二散熱管彎曲形成第一彎折部並連通所述第二散熱管，所述第二散熱管上與第一彎折部同一端設有連通所述第三散熱管的第二彎折部，所述第三散熱管的一端連通出水腔。

進一步的，所述第一散熱管與所述出水腔隔離，所述第二散熱管與所述進水腔和出水腔隔離，所述第三散熱管與所述進水腔隔離。

進一步的，所述第一彎折部上位於第一散熱管內設有第一擋片，所述第一擋片向下延伸至第二散熱管的下端，所述第二彎折部上位於第二散熱管內設有第二擋片，所述第二擋片向下延伸至第三散熱管的下端。

進一步的，所述進水腔上設有進水口，所述出水腔上設有出水口。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：第一散熱管、第二散熱管和第三散熱管的設置增大了冷卻水在換熱器中的流動路徑，使冷卻水通過換熱器與外界流動的空氣充分進行冷熱交換，調高了換熱器的冷卻效率。

附圖說明

圖1是雷射產業專用純水循環設備的整體結構圖；

圖2是換熱器的剖視圖。

圖中，1、進水腔；2、出水腔；3、第一散熱管；4、第二散熱管；5、第三散熱管；6、第一彎折部；7、第二彎折部；8、第一擋片；9、有第二擋片；10、進水口；11、出水口。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的保護範圍內都受到專利法的保護。

一種雷射產業專用純水循環設備，參照圖1，包括水風散熱器、液位變送器、儲水罐、循環泵、補水泵等。

其中，水風散熱器包括風扇和換熱器。

風扇由防塵罩和風機組成。防塵罩包裹在風機外，由圓柱形側板、圓形蓋板和擋板組成，並且側板與蓋板可拆卸連接，蓋板邊緣周向上軸向凸出有一體成型的安裝圈，安裝圈的內徑等於側板的外徑，從而使安裝圈在側板一端卡扣緊密。安裝圈的周向上設置有通孔，在側板上設有與通孔對應的第一螺紋孔，安裝圈與側板通過螺栓連接。

側板周向上設置有第一通風口，擋板設置在側板內用於遮擋第一通風口，擋板外壁與側板內壁抵接，擋板上開設了與第一通風口大小相等的第二通風口，轉動擋板，可使第一通風口與第二通風口對齊，從而使風扇通氣。

穿過第一通風口與側板連接有凸塊，其中，凸塊與側板可拆卸連接，側板上設置有第二螺紋孔，凸塊的一端設有與第二螺紋孔相匹配外螺紋。凸塊的設置，為人手轉動擋板的提供了一個施力點，使人通過凸塊就可轉動擋板，並對擋板軸向限位，防止擋板在側板內軸向移動。

在安裝擋板時，只需將擋板插入側板內至擋板上的第二通風口轉動後能與側板上的第一通風口一一對齊，然後使側板上的第二螺紋孔暴露在第一通風口上，將凸塊與第二螺紋孔連接，就可完成安裝。

風機在防塵罩內並安裝在蓋板的上，當需要對風機進行清灰時，只需擰下蓋板的安裝圈上的螺栓後拆下蓋板，就可對風機進行清理，簡單方便。

參照圖2，換熱器包括進水腔1、出水腔2、第一散熱管3、第二散熱管4和第三散熱管5。進水腔1上連通有進水口10，出水腔連通有出水口11，在水冷管路中進行熱交換後變熱的水通過進水口10進入進水腔1，經由第一散熱管3、第二散熱管4和第三散熱管5，從進水腔1的出水口11流出。

第一散熱管3的下端連接進水腔1，上端向第二散熱管4彎曲形成第一彎折部6並與第二散熱管4連通。第二散熱管4的上端向第三散熱管5的彎曲形成第二彎折部7，並與第三散熱管5連通。並且，第一散熱管3的上端、第二散熱管4的兩端、以及第三散熱管5的下端不與進水腔1或出水腔2接觸，避免進水腔1或出水腔2與上述各散熱管的端部接觸進行熱傳遞。若第二散熱管4下端和第三散熱管5下端與進水腔1接觸，進水腔1中熱量將傳遞給第二散熱管4和第三散熱管5，進而影響上述散熱管的散熱；而若第一散熱管3上端和第二散熱管4上端與出水腔2接觸，第一散熱管3和第二散熱管4中的熱量將會傳遞給出水腔2，導致出水腔2內的水溫度升高，進而降低換熱器的水冷效率。

第二散熱管4內，從第一彎折部6與第二散熱管4的連接端開始向下延伸有第一擋片8，第一擋片8不與第二散熱管4的內底壁接觸，從而留有一段供水通過的開口，第一擋片8將第二散熱管4的上端分為兩個腔室，使水從左邊的腔室流入第二散熱管4，從右邊的腔室流出至第三散熱管5，從而避免在第二散熱管4中充滿水的狀態下從第一彎折部6流出的水大部分直接通過第二彎折部7流入點散熱管。同理，在第三散熱管5內，從第二彎折部7與第三散熱管5的連接端開始向下延伸有第二擋片9，第二擋片不與第三散熱管5的內底壁接觸，從而留有一小段供水通過的開口。在第三散熱管5中充滿水的狀態下從第二彎折部7流出的水大部分直接通過第三散熱管5與出水腔2的連接端流入出水端。第一擋片8和第二擋片的設置使水在第二散熱管4和第三散熱管5內充分流動，在風扇的風冷作用下充分散熱。

換熱器的出水口11連通有第一水管，第一水管的另一端連接儲水罐，儲水罐的上端設有氣閥和補水管。儲水罐的側壁設有液位觀察管，液位觀察管由透明樹脂製成，其一端連通儲水罐側壁的下端，另一端連通儲水罐的上端。儲水罐的底部設有液位變送器，可時時監控供水壓力變化情況，可將報警信息通過數據線直接傳輸給用戶，提示用戶快速處理。儲水罐側壁下端連通有第二水管，第二水管另一端連通有循環泵，循環泵的出水端連通出水管，出水管上連接有溫度變送器、壓力表和壓力變送器。設備的殼體上設有電氣盒，電氣盒裝有無緣報警接線端子和電源進線，報警裝置可通過無緣報警接線端子連接溫度變送器和壓力變送器，並通過電源進線連接電源，當溫度變送器檢測的溫度或壓力變送器檢測的壓力高於電氣盒中設置的預設值時，報警裝置就會發出警報，通知用戶。

氣閥的設置可保證儲水罐內外的氣壓平衡，避免補水管在往儲水罐內加水時因整個水冷迴路氣壓過大而加不進水。液位觀察管的設置可使用戶直接觀察到儲水罐內的液面高度，當液位過低時用戶可通過補水管及時往儲水罐內加水。

儲水罐與循環泵之間可拆卸連接有脫氣管，脫氣管與儲水罐和循環泵分別通過活接頭連接，儲水罐的中部和循環泵的出水端均設置有螺紋接頭，脫氣管的兩端設有與螺紋接頭相匹配的活接螺母。為了提高脫氣管的密封性避免脫氣管的連接端漏水，脫氣管與螺紋接頭相對的端面之間設有密封墊圈，密封墊圈由橡膠製成。就密封性而言將用焊接的方式連接脫氣管是優選的，但是由於脫氣管較細，容易造成堵塞，因此利用活接頭的方式連接脫氣管，便於後期的拆卸維修。

脫氣管的設置，使儲水罐與脫氣管連通，當循環泵沒有水可泵出時，脫氣管、儲水罐、第二水管和循環泵之間構成的氣流迴路，使氣體在循環泵內進出，防止循環泵內聚氣空轉而燒壞循環泵，而儲水罐上端設置有氣閥，可避免儲水罐中氣壓減小。

補水管的進水端還連接有補水泵，當儲水罐中的水低於一定水位時，補水泵就會開啟，向儲水罐中注水至一定高度後關閉。補水泵的啟閉具體是由補水電路控制，補水電路接收液位變送器的液位信號判斷液位是否低於預設值，當低於預設值時循環泵開啟，反之則關閉。補水泵、液位變送器和補水電路，構成了一個補水裝置。

其中補水電路包括比較單元、控制單元和主電路單元。

比較單元包括兩個比較器，比較器A1和比較器A2，比較器A1的正相輸入端耦接預設值V1，反相輸入端耦接液位變送器。比較器A2的正相輸入端耦接預設值V2，反相輸入端耦接液位變送器。

控制單元包括兩個開關電路，開關電路M1包括一NPN三極體Q1，其發射極接地，基極通過電阻R1耦接於所述比較器A1輸出端並通過電阻R2與發射極共地；一繼電器KA1，其線圈一端耦接於直流電Vs，另一端耦接於該NPN三極體Q1的集電極，其常開觸點開關K1耦接於電源與補水泵之間；一二極體D1，其負極耦接於該直流電Vs，正極耦接於NPN三極體Q1的集電極與該繼電器KA1的線圈之間；開關電路M2包括一NPN三極體Q2，其發射極接地，基極通過電阻R3耦接於所述比較器A2輸出端並通過電阻R4與發射極共地；一繼電器KA2，其線圈一端耦接於直流電Vs，另一端耦接於該NPN三極體Q2的集電極，其常開觸點開關K2耦接於電源與補水泵之間；一二極體D2，其負極耦接於該直流電Vs，正極耦接於NPN三極體Q2的集電極與該繼電器KA2的線圈之間。

主電路單元，包括電源、常開觸點開關K1、常開出點開關K2、電阻R5和電阻R6，常開觸點開關K1與電阻R5串聯後與電阻R6並聯構成並聯支路，常開觸點開關K2與並聯支路串聯於電源和補水泵之間。

預設值V1對應於儲水罐的第一水位，預設值V2對應於儲水罐的第二水位，其中第二水位高於第一水位。當儲水罐中的水位低於第一水位時，液位變送器輸出的液位信號均低於預設值V1和預設值V2，比較器A1和比較器A2輸出高電平，使NPN三極體Q1和NPN三極體Q2導通，線圈通電，常開觸點開關K1和K2，均閉合，補水泵以一定速率供水。當儲水罐中的水位高於第一水位低於第二水位時，按照上述分析，常開觸點開關K1斷開，常開觸點開關K2閉合，由於電阻R6少了電阻R5的並聯，使得電源與補水泵之間的電阻增大，補水泵獲得的電流減小，從而減慢的補水泵的供水速率。當補水信號高於第二水位時，常開觸點開關K1和K2均斷開，補水泵斷電關閉，停止供水。

通過預設兩個水位比較點，由補水電路根據兩個水位比較點控制補水泵的補水速率，使得儲水罐中的水在水位較高時以較慢的速度補水，避免供水較快而補水泵關閉不及時導致的水從氣閥溢出的意外情況發生。