[发明专利]散热装置及其适用的机器人

说明书

一种散热装置及其适用的机器人。散热装置包括多孔隙材料层、导管以及液体。多孔隙材料层设置于机器人的壳体表面。多孔隙材料层具有蒸散面以及容置空间。蒸散面外露于壳体表面，且蒸散面与容置空间连通。导管连接至多孔隙材料层，且连通至容置空间。液体通过导管输入至容置空间，且曝露于蒸散面。液体于蒸散面处蒸散，以降低机器人的壳体表面的温度。

技术领域

本公开涉及一种散热装置，特别涉及一种可利用热对流以及蒸散作用自机器人本体带走大量热量的散热装置及其适用的机器人。

背景技术

随着机械人技术的发展，现今的工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事科技、半导体制造以及太空探索等领域均得以实现自动化机械装置的应用。以常见的机械手臂为例，通过指令的编排，即可精确地定位至三维空间上的特定位置上进行作业。然而随着机械手臂作业的复杂度增加，整体结构的运动模式更多元，机械手臂的关节转动次数也更为频繁。在长时间的使用下，便会产生大量的热量，若无法及时将热量逸散，则累积的热量持续使温度上升，进而造成机器人或机械手臂的故障。

现行机器人的散热装置，多着重在内部热源传导至壳体。常见的方式是通过壳体的结构设计来增加表面积，而以生产技术增加的表面积，在利用空气流动时所带走的热量有限，未能有效的提升壳体的散热能力。另外，亦有于机器人壳体上增加散热鳍片的设计提出，用以增加空气流动所带走的热量。而散热鳍片提升的散热效果仍受限于表面积的大小，且散热鳍片的设置更会大幅增加干涉的空间，进而使得机械手臂的可工作区域减少，影响机器人的效能。

有鉴于此，实有必要提供一种可利用热对流以及蒸散作用自本体带走大量热量的散热装置及其适用的机器人，提升机器人壳体的散热效率，以解决现有技艺所面对的问题。

发明内容

本公开的目的在于提供一种散热装置及其适用的机器人。在机器人的壳体上利用例如直接加工或额外安装的方式，增加一个多孔隙材料层的设计区域，使其并在内部导管连接进行散热液体的传输，使液体运送至壳体表面。由于多孔隙材料层的蒸散面可使液体保持曝露于壳体表面，蒸散面上的液体于温度、气体流动或自然蒸发的情况下进行热对流以及蒸发散热作用，产生相变化而成为气体，同时带走机器人本体所产生的大量热量。

本公开的另一目的在于提供一种散热装置及其适用的机器人。通过变化多孔隙材料层于单层或多层的孔隙率或疏密度，增加多孔隙材料层保水度与补充速度，从而利于提升机器人壳体的散热效率。

本公开的再一目的在于提供一种散热装置及其适用的机器人。连通多孔隙材料层的导管还可利用例如毛细管作用或额外增设的加压模块，驱使液体持续地供应至多孔隙材料层的蒸散面进行热对流以及蒸发散热，进而降低机器人壳体表面的温度，避免机器人于操作时产生的热量聚积而使机器人发生操作异常或故障。

为实现前述目的，本公开遂提供一种散热装置包括至少一多孔隙材料层、导管以及液体。至少一多孔隙材料层设置于一机器人的一壳体表面。至少一多孔隙材料层具有至少一蒸散面以及至少一容置空间，至少一蒸散面外露于壳体表面，且至少一蒸散面与至少一容置空间彼此连通。导管连接至至少一多孔隙材料层，且连通至至少一容置空间。液体通过导管输入至至少一容置空间，且曝露于至少一蒸散面。液体于至少一蒸散面处蒸散，以降低机器人的壳体表面的温度。

于一实施例中，至少一多孔隙材料层具有一平均孔径以及一孔隙率，平均孔径范围为0.1mm以下，孔隙率范围为15％至90％。

于一实施例中，至少一多孔隙材料层还包括至少一第一多孔隙材料层以及一第二多孔隙材料层，其中至少一第一多孔隙材料层具有至少一第一容置空间，至少一第二孔隙材料层具有至少一第二容置空间，其中至少一第一容置空间连接至少一蒸散面，至少一第二容置空间连接导管，液体由导管通过至少一第二容置空间以及至少一第一容置空间流通至至少一蒸散面。