节能型光盘冷却系统的设计

郑 穆

（广东紫晶信息存储技术股份有限公司 广东 梅州 514779）

1 引言

光盘由于其特有的性能一直被人们青睐，但是在生产制作过程中，光盘的加工过程的传统冷却是通过生产工艺中的传输中进行的自然冷却，这样不但增加了被污染的程度，同时增加的企业的成本，因为对于光盘冷却系统冷却风道和改善冷却系统的实际运行进行研究，改进光盘的生产指导，提出一种节能型光盘冷却系统，既保证了光盘生产的可靠性，同时节省了占地面积。

2 光盘冷却系统概述

光盘冷却设计是利用传热规律，通过合理的冷却设计和冷却措施使其在设备中达到合适的温度。光盘冷却系统属于光盘加工领域，尤其涉及一种光盘冷却带的高效节能光盘冷却系统。这种冷却系统由冷却水箱冷却水盘，水冷却器，过滤器以及保温泡沫等组成，这些元件将使得盘片降低环境温度，提高光盘的可靠性和使用寿命。为此，为了降低温度对产品可靠性的影响，必须在光盘中采用热设计。随着科学技术的发展，CD-ROM已经具有规模化，小型化，小型化的特点，因此这种设备热设计的重要性也越来越突出，热设计的正确设计直接影响着CD的稳定性-ROM性和可靠性。光盘的发展趋势是增加功能效益，而小型化的规模。现在大多数光盘只依靠传输冷却冷却的成本，这样不但不能保证光盘的可靠性，更不能保证光盘的正常运行，因此CD的冷却设计研究也主要集中在冷却技术上。

光盘冷却技术可分为自然冷却和强制冷却两种输送机冷却方式，输送机冷却是利用设备中的管道长度进行热传导，对流和辐射，达到冷却的目的。这样一来，它们对环境因素和冷却变化的敏感程度不一，冷却系统往往不能满足今天的要求。冷却系统需要具有更多的工作能力，更高的可靠性和工作效率，所以光盘冷却技术的发展主要集中在强制冷却。目前光盘冷却系统的设计方法基本上是以现有的传输和冷却传输装置为基础，通过皮带夹通过支撑座安装在皮带上，直接穿过导轨。导轨安装在铝型材支架上，伺服电机通过伺服电机固定板固定在铝型材支架上，皮带轮安装在伺服电机上带动皮带运行，另一个端部固定在铝轴承的固定轴上，通过轴承支座的型材支架，将滑轮安装在铝支架上，随带运转增加成本。所以鉴于上述缺点，设计了一种光盘冷却系统，其表面冷却速度快，无粉尘污染，高效节能。

3 冷却系统的设计要求

光盘冷却系统中冷却器是冷却系统的核心部件。从理论分析来看，为了提高冷却器的冷却性能，如果热管的数量，冷却量不随总冷却面积的增加而大幅增加，效果是一般的，但风阻增加明显。光盘冷却系统的主要要求首先是冷却均匀性。其次是冷却速度。对于光盘等塑料小零件来说，注射时间和停留时间相对较短，所以成型周期主要是由于冷却时间的缘故，所以全面高效的冷却系统已经成为提高生产效率的先决条件。冷却系统可以通过以下方式来实现。一是冷却器的选择，将冷却器安装在冷水箱两侧，自然对流或强制风冷冷却被消散到周围的空气中。二是热电冷却，当电流通过N型半导体和P型半导体形成的电偶时，一个连接器释放热量，另一个吸收连接器上的热量。热电冷却技术作为光盘冷却措施的应用，应包括以下几个方面：设置电子设备所需的冷端，提供比环境更热的表面。当材料熔化时，温度不增加，吸收的热量转化为材料的熔化热，用于冷却盘片。由于熔化过程是可逆的，如果加热装置的温度降低，熔化的材料可以再固化。热电冷却虽然高效，但是经过实际应用发现光盘冷却系统中，由于蒸发部分被加热时热管的导热性非常好，热响应性好，无法应用到光盘的加工过程中。所以采用空气冷却，并且对冷却器进行高效选择，得到一种节能型光盘冷却系统。

4 冷却系统设计

4.1 冷却系统概述

冷却系统由一个冷水箱，一个水冷却器和一个过滤器组成。冷水箱内部设有保温泡沫。冷水箱的两个相对面分别设有矩形开口。冷水机安装，冷水机底部设有冷凝水收集箱，冷水机另一侧的长方形口内分别设有冷水机，设有集水箱在水冷却器的底部，安装过滤器的外侧，过滤器网罩固定过滤器，冷水箱另一侧的矩形过滤器安装在过滤器的另一侧，连接冷冻水进入连接器，冷水冷水进入连接器和冷水出口与冷水进口连接。当外部冷水通过冷水箱上的冷水进入连接器，冷水进入软管组进入铜冷却器水管，铜冷却器出水管和排水软管组，从冷水出冷水出口连接到外部出水管去除冷水，当冷水通过冷却器黄铜排水管时会产生冷凝水，冷凝水通过冷凝水收集槽，通过排水软管出口接头连接外部软管，排除冷水通过时冷却器铜将快速冷却铝箔，安装在设备顶部的外部气源，通过铝箔和过滤器的风将是冷的和干净的，清洁的冷却器可以被传送到盘表面冷却，以确保光盘不受灰尘污染。如图1所示，光盘冷却系统示意图。

图1 光盘冷却系统示意图

4.2 节能型冷却系统

节能光盘冷却系统设置了水冷却器，由铜管和铝箔组成。其他部件由软管制成。节能光盘冷却系统是冷却元件。对于这些冷却片冷却元件，主要用于冷却扁管和钎焊技术制造的高效紧凑冷却片。由于这些冷却元件的热阻主要在冷空气侧，所以根据应用使用不同的传热表面。其中，传热强化面有多种形式，如直翅片，波纹翅片等连续翅片翅片面，锯齿翅片，盲翅片等间断翅片面。同时根据不同的工作条件和使用条件，又不断有新型的鳍片表面发展，如图2所示的各类翅片。

图2 各种类型的翅片型

扁平翅片是板翅式换热器中结构最简单的形式，扁平翅片与扁平管焊接成一个光滑的通道，增加了空气侧的传热面积。扁管翅片式换热器的空气侧流动复杂。翅片成形工艺和焊接工艺水平也是影响翅片区域内空气流动和传热的重要因素之一。由于扁平翅片具有较低的传热强度，因此具有阻力小的优点。波纹翅片，波纹翅片作为翅片式换热器强化传热面，由于其简单的加工工艺和增强的传热性能，在各种紧凑型翅翅式换热器中得到了广泛的应用。相对于直翅片，波纹翅片增强了传热性能和阻力性能有了更显着的提高。锯齿形翅片具有较好的传热增强效果，但在一定的齿间距和一定的工作条件下会产生较大的鸣笛，限制了其进一步推广应用。与此同时，锯齿形翅片有较大的翅片高度，不易通过滚刀生产，加工成型速度较小。为此，不同的制造商寻求新的替代产品。同时，光盘产业的发展对光盘冷却元件提出了更高的要求，不断开发新型冷却片以适应不同的应用场合。综上所述，从上述对高效换热器翅片的综合分析来看，寻求符合中国生产工艺要求的换热器翅片的传热与阻力性能的关联是非常重要的。全面分析换热器的传热性能，为各类翅片的优化设计提供了指导。同时，对不同评价标准下不同换热器外部冷却片表面的传热性能进行了较深入的分析比较评价，对冷却系统设计师的产品设计具有重要的指导意义。在选择合适的传热部件时，冷却器将被送到盘片表面冷却，既保证盘片表面的清洁，又降低盘片的温度。

5 结语

冷却系统是光盘生产过程的重要组成部分，对光盘的功率，经济性和可靠性都有很大的影响。随着人们对冷却系统的要求越来越高，光盘冷却系统的设计和研究也越来越深入。在保证充足的制冷量和强度的前提下，高效率，低能耗成为未来冷却系统发展的必然趋势。通过对光盘冷却系统的研究给人们在未来的发展提供一定的参考。

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