專利名稱：溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，具體涉及一種利用大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量驅(qū)動溫差式發(fā)動機運轉(zhuǎn)帶動風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動對散熱器熱管上的散熱片強制風(fēng)冷的散熱裝置。
背景技術(shù)：
散熱器在散熱中發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)大功率LED投射燈的功率密度過大時，依賴散熱器鰭片自然對流散熱的方式已不能滿足散熱的要求。采用熱管將熱量導(dǎo)出，再用風(fēng)扇強制風(fēng)冷散熱是一種普遍的散熱方式。但采用風(fēng)扇強制風(fēng)冷散熱需要消耗額外的電能。如果大功率LED投射燈長時間工作，風(fēng)扇消耗的電能是相當(dāng)多的。而大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量沒有得到任何的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，利用大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量驅(qū)動溫差式發(fā)動機，溫差式發(fā)動機驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，對散熱器熱管的鰭片強制風(fēng)冷散熱。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種溫差式發(fā)動機的散熱裝置，包括散熱器底板、熱管和穿在熱管上的散熱片。其特征在于與所述散熱器底板通過螺釘連接一個發(fā)動機底板，該發(fā)動機底板下平鋪著導(dǎo)熱膠，有與發(fā)動機底板固定連接的氣缸側(cè)板，有一個固定于推桿下的移氣器置于氣缸中，所述推桿穿過固定于氣缸頂板上的密封圈，氣缸由發(fā)動機底板、氣缸頂板和氣缸側(cè)板包圍構(gòu)成；有一個活塞腔位于氣缸頂板上，該活塞腔的下部與氣缸相通，一個活塞滑配在活塞腔內(nèi)而可以沿活塞腔的內(nèi)壁滑動，一根連桿的下部通過鉸鏈與所述活塞活動連接，該連桿的上部通過鉸鏈與一根軸二活動連接。該軸二的左右兩端分別通過一段與之垂直的軸與軸三和軸一連接。所述軸二、軸三和軸一的軸線平行且在同一平面內(nèi)。一個軸承一的外圈支承在一個支架的軸承孔內(nèi)。所述軸一的右端支承在軸承一的內(nèi)圈中。所述推桿的上端通過鉸鏈與一根連桿的一端活動連接，該連桿的另一端通過一個鉸鏈與一根軸四活動連接。該軸四的左右兩端分別通過一段與之垂直的軸與一根軸五和所述軸三連接。所述軸四、軸五和軸三的軸線平行且在同一平面內(nèi)。軸二和軸三的軸線所確定的平面與軸四和軸三所確定的平面相垂直。有一個風(fēng)扇扇葉的轉(zhuǎn)軸固定在所述軸五上。軸五的左端支承在軸承二的內(nèi)圈中，該軸承二的外圈固定在一個與氣缸頂板固定連接的支架的軸承孔中。所述熱管為普通熱管。所述散熱片上開有與熱管個數(shù)相同的孔，孔徑與熱管外徑大小相同，散熱片上的孔與熱管過盈配合。所述熱管形狀為L形，豎直段與散熱片上的孔相配合，水平段焊接在散熱器底板上，熱管在散熱器底板上交錯反向排列。
所述發(fā)動機底板的材料為導(dǎo)熱性能好的金屬，如鋁合金或銅。所述氣缸側(cè)板的材料為導(dǎo)熱系數(shù)低于I W/ (m · k)的材料。所述移氣器的長度小于氣缸缸體內(nèi)的長度，移氣器材料的密度很小。所述軸二、軸三的軸線所確定的平面與軸四、軸三的軸線所確定的平面垂直。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點
I.充分利用大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量驅(qū)動溫差式發(fā)動機工作。2.溫差式發(fā)動機產(chǎn)生的動力驅(qū)動風(fēng)扇工作，對熱管上的散熱片強制風(fēng)冷散熱。3.既充分利用了大功率LED投射燈工作時無用的熱量，又強化了散熱。


圖I是溫差式發(fā)動機的散熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是散熱器底板、熱管及熱管上的散熱片的俯視圖。圖3是散熱器底板、熱管及熱管上的散熱片的左視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下
參見圖1，本溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，包括散熱器底板(I)、熱管(2)和穿在熱管(2)上的散熱片(30)。通過螺釘(4)與散熱器底板(I)連接的發(fā)動機底板(5)，平鋪于發(fā)動機底板(5)下的導(dǎo)熱膠(3),與發(fā)動機底板(5)固定連接的氣缸側(cè)板(6)、固定于推桿
(8)下且置于氣缸(9)中的移氣器(7)，推桿(8)的下端與移氣器(7)固定連接，推桿(8)穿過固定于氣缸頂板(27)上的密封圈(26),氣缸(9)由發(fā)動機底板(5)、氣缸頂板(27)和氣缸側(cè)板(6)包圍構(gòu)成,活塞缸(10)位于氣缸頂板(27)上,活塞腔(10)的下部與氣缸(9)相通，活塞(11)滑配在活塞腔(10 )內(nèi)且可以沿活塞腔(10 )的內(nèi)壁滑動，連桿(13 )的下部通過鉸鏈(12 )與活塞(11)活動連接，連桿(13 )的上部通過鉸鏈(17 )與軸二( 18 )活動連接。軸二(18)的左右兩端分別通過一段與之垂直的軸與軸三(19)和軸一(16)連接。軸二(18)、軸三(19)和軸一(16)的軸線平行且在同一平面內(nèi)；軸承一(15)的外圈卡在支架(14)的軸承孔內(nèi)；軸一(16)的右端卡在軸承一(15)的內(nèi)圈中；推桿(8)的上端通過鉸鏈(25)與連桿
(24)活動連接，連桿(24)通過鉸鏈(20)與軸四(21)活動連接；軸四(21)的左右兩端分別通過一段與之垂直的軸與軸五(23)和軸三(19)連接；軸四(21)、軸五(23)和軸三(19)的軸線平行且在同一平面內(nèi)；軸二(18)和軸三(19)的軸線所確定的平面與軸四(21)與軸三的軸線所確定的平面相垂直；風(fēng)扇(22)扇葉的轉(zhuǎn)軸固定在軸五(23)上；軸五(23)的左端卡在軸承二(28)的內(nèi)圈中，軸承二(28)的外圈卡在支架(29)的軸承孔中。熱管(2)為普通熱管。散熱片(30)上開有與熱管個數(shù)相同的孔，孔徑與熱管(2)外徑大小相同，散熱片
(30)上的孔與熱管(2)過盈配合。 熱管(2)形狀為L形，豎直段與散熱片(30 )上的孔相配合，水平段焊接在散熱器底板(I)上，熱管(2)在散熱器底板(I)上交錯反向排列。發(fā)動機底板(5)的材料為導(dǎo)熱性能好的金屬，如鋁合金或銅。氣缸側(cè)板(6)的材料為導(dǎo)熱系數(shù)低于I W/(m · k)的材料。
移氣器(7)的長度小于氣缸(9)缸體內(nèi)的長度,移氣器(7)材料的密度很小。軸二(18)、軸三(19)的軸線所確定的平面與軸四(21)、軸三(19)的軸線所確定的
平面垂直。工作原理如下
大功率LED投射燈需要散熱的部分與散熱器底板(I)上的區(qū)域A連接，大功率LED投射燈產(chǎn)生的熱量經(jīng)散熱器底板(I)傳給發(fā)動機底板(5)。發(fā)動機底板(5)對氣缸(9)內(nèi)的空氣加熱，氣缸(9)內(nèi)的空氣受熱膨脹推動活塞(11)向上運動，活塞(11)推動連桿(13)向上運動，連桿(13)推動軸二( 18)繞軸一(16)的軸線轉(zhuǎn)動。軸二( 18)的轉(zhuǎn)動帶動軸三(19)和軸四(21)繞軸一(16)的軸線一起轉(zhuǎn)動。由于軸二(18)、軸三(19)的軸線所確定的平面與軸四(21)、軸三(19)的軸線所確定的平面垂直，故軸四(21)的轉(zhuǎn)動推動連桿(24)向下運動，推桿(8)和移氣器(7)隨之向下運動。當(dāng)軸二(18)轉(zhuǎn)動到接近最高點時，由于風(fēng)扇(22)扇葉的慣性，帶動軸五(23)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，由于軸五(23)的轉(zhuǎn)動，軸二(18)將轉(zhuǎn)過最高點。由·于移氣器(7)下面的空間小，上面的空間大。氣缸頂板(27)與環(huán)境接觸，氣缸頂板(27)的溫度遠小于發(fā)動機底板(5)的溫度。發(fā)動機氣缸內(nèi)的氣體溫度降低，氣體壓力減小?；钊?br> (11)將下移，活塞(11)帶動連桿(13)向下運動，連桿(13)帶動軸二(18)向下運動。軸二
(18)的轉(zhuǎn)動帶動軸三(19)和軸四(21)繞軸一(16)的軸線一起轉(zhuǎn)動。由于軸二(18)、軸三
(19)的軸線所確定的平面與軸四(21)、軸三(19)的軸線所確定的平面垂直，故軸四(21)的轉(zhuǎn)動推動連桿(24)向上運動，推桿(8 )和移氣器(7 )隨之向上運動。當(dāng)軸二( 18 )轉(zhuǎn)動到接近最低點時，由于風(fēng)扇(22 )扇葉的慣性，帶動軸五(23 )繼續(xù)轉(zhuǎn)動，由于軸五(23 )的轉(zhuǎn)動，軸二(18)將轉(zhuǎn)過最低點。由于移氣器(7)下面的空間大，上面的空間小。發(fā)動機氣缸內(nèi)的氣體受熱膨脹，氣體壓力增大。推動活塞(11)向上運動，活塞(11)推動連桿(13)向上運動，連桿(13)推動軸二(18)繞軸一(16)的軸線轉(zhuǎn)動。則重復(fù)以上過程。軸五(23)的連續(xù)轉(zhuǎn)動帶動固定在其上的風(fēng)扇(22)扇葉的連續(xù)轉(zhuǎn)動。熱管(2)蒸發(fā)段吸收散熱器底板上的熱量，并將熱量傳給工質(zhì)，工質(zhì)吸熱后形成蒸汽，此時熱量以潛熱方式傳給蒸汽，蒸汽在壓差的作用下通過蒸汽通道流向冷凝段，并在冷凝段的氣液界面上冷凝，放出潛熱。放出的熱量從氣液界面通過工質(zhì)的吸液芯和管壁的導(dǎo)熱，傳給熱管(2)外的散熱片(30)。冷凝的液體通過吸液芯依靠毛細力作用回流到蒸發(fā)段，完成一個循環(huán)。風(fēng)扇(22)對散熱片(30)強制對流散熱，使散熱片(30)的溫度降低，從而起到強化傳熱的效果O上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的作出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，包括散熱器底板(I)、熱管(2)和穿在熱管(2)上的散熱片(30)，其特征在于所述散熱器底板(I)通過螺釘(4)連接ー個發(fā)動機底板(5),該發(fā)動機底板(5)下平鋪著導(dǎo)熱膠(3)，有與發(fā)動機底板(5)固定連接的氣缸側(cè)板(6)，有ー個固定于推桿(8)下的移氣器(7)置于該氣缸(9)中，所述推桿(8)穿過固定于氣缸頂板(27)上的密封圈(26),氣缸(9)由發(fā)動機底板(5)、氣缸頂板(27)和氣缸側(cè)板(6)包圍構(gòu)成；有一個活塞缸(10)位于氣缸頂板(27)上,該活塞腔(10)的下部與氣缸(9)相通,一個活塞(11)滑配在活塞腔(10 )內(nèi)而可以沿活塞腔(10 )的內(nèi)壁滑動，一根連桿(13 )的下部通過鉸鏈(12)與所述活塞(11)活動連接，該連桿(13)的上部通過鉸鏈(17)與一根軸ニ(18)活動連接；該軸ニ(18)的左右兩端分別通過一段與之垂直的軸與ー根軸三(19)和一根軸ー(16)連接；所述軸ニ(18)、軸三(19)和軸ー(16)的軸線平行且在同一平面內(nèi)；ー個軸承ー(15)的外圈支承在一個支架(14)的軸承孔內(nèi)；所述軸ー(16)的右端支承在軸承ー(15)的內(nèi)圈中；所述推桿(8)的上端通過鉸鏈(25)與一根連桿(24)的一端活動連接，該連桿(24)的另一端通過鉸鏈(20)與一根軸四(21)活動連接；該軸四(21)的左右兩端分別通 過一段與之垂直的軸與ー根軸五(23)和所述軸三(19)連接；所述軸四(21)、軸五(23)和軸三(19)的軸線平行且在同一平面內(nèi)；軸ニ(18)和軸三(19)的軸線所確定的平面與軸四(21)與軸三(19)的軸線所確定的平面相垂直；有ー個風(fēng)扇(22)扇葉的轉(zhuǎn)軸固定在所述軸五(23)上；軸五(23)的左端支承在一個軸承ニ(28)的內(nèi)圈中，該軸承ニ(28)的外圈固定在一與氣缸頂板(27)固定連接的支架(29)的軸承孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于所述熱管(2)為普通熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于所述散熱片(30)上開有與熱管(2)個數(shù)相同的孔，其孔徑與熱管(2)外徑大小相同，散熱片(30)上的孔與熱管(2)過盈配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于所述熱管(2)形狀為L形，其豎直段與散熱片(30)上的孔相配合，而水平段焊接在散熱器底板(I)上，熱管(2)在散熱器底板(I)上交錯反向排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于發(fā)動機底板(5)的材料為導(dǎo)熱性能好的金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于所述氣缸側(cè)板(6)的材料為導(dǎo)熱系數(shù)低于I Wパm · k)的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置，其特征在于所述移氣器(7)的長度小于氣缸(9)缸體內(nèi)的長度。
全文摘要
本發(fā)明公開了溫差式發(fā)動機強制風(fēng)冷的散熱裝置。具體涉及一種利用大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量驅(qū)動溫差發(fā)動機運轉(zhuǎn)帶動風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動對散熱器熱管上的散熱片強制風(fēng)冷的散熱裝置。本發(fā)明的溫差式發(fā)動機的散熱裝置是利用大功率LED投射燈工作時產(chǎn)生的熱量對發(fā)動機氣缸內(nèi)的氣體加熱，利用氣體的熱脹冷縮使活塞腔內(nèi)的活塞上下運動?；钊纳舷逻\動通過推動連桿運動轉(zhuǎn)化為軸二的周向轉(zhuǎn)動，軸二的周向轉(zhuǎn)動驅(qū)動固定在軸五上的風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇對散熱器熱管上的散熱片強制對流散熱，使散熱片的溫度降低，從而起到強化傳熱的效果。
文檔編號H05K7/20GK102858138SQ20121009562
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者鄭立揚, 徐蘭萍, 王彪, 高亮, 余剛, 楊潔翔 申請人:上海大學(xué)