專利名稱：散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于空調(diào)器室外機(jī)散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝及其方法，屬于空調(diào)與制冷工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)上銷售和使用的空調(diào)器，其室外機(jī)中安裝的壓縮機(jī)、冷凝器等系統(tǒng)器件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，從而對(duì)其他電路器件的散熱構(gòu)成了直接影響，對(duì)此相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也有規(guī)定。為提高電路器件的散熱效率，通常需要測(cè)定散熱器表面溫度場(chǎng)的分布規(guī)律和趨勢(shì)，以便于進(jìn)行核心控制器件的布局優(yōu)化。目前國(guó)內(nèi)空調(diào)器室外機(jī)電路器件，在散熱器表面的排布位置選取方式大致有以下兩禾中一是，對(duì)散熱器在整個(gè)室外機(jī)空氣流場(chǎng)中進(jìn)行CFD (計(jì)算流體力學(xué)， ComputationFluid Mechamics的簡(jiǎn)稱)分析。同時(shí)對(duì)散熱器表面布局的CAE優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)熱固耦合模擬測(cè)試。此類測(cè)試方法能夠精確地測(cè)出表面可視化的相對(duì)溫度場(chǎng)分布， 據(jù)此將電路器件排布可以得到最優(yōu)化的散熱效率。二是，還可參考同類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)布局，通過(guò)結(jié)合自身電控板器件設(shè)計(jì)要求，近似地將電路器件在散熱器表面進(jìn)行大致擺放，對(duì)于主要器件或關(guān)鍵位置點(diǎn)則需補(bǔ)充進(jìn)行溫度測(cè)量進(jìn)行驗(yàn)證或修改。上述測(cè)試方法中，采用CFD分析需要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算，不僅耗時(shí)較長(zhǎng)、而且運(yùn)算過(guò)程中需要綜合地考慮流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的耦合、以及邊界條件的選取等因素，因此很難精確地實(shí)現(xiàn)數(shù)值分析，具有一定的局限性，測(cè)試成本較高；如采用第二種方式則會(huì)引起較大的誤差，一旦位置選取不當(dāng)則還需重新進(jìn)行調(diào)整和反復(fù)試驗(yàn)，整體工作效率并不高。而且，散熱器有可能存在較多的閑暇位置而不利于控制成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝及其方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足而在散熱器表面進(jìn)行多個(gè)位置點(diǎn)的發(fā)熱感溫測(cè)定，以同一空氣流場(chǎng)中相同功率發(fā)熱點(diǎn)的不同位置點(diǎn)的散熱效率來(lái)直觀地表達(dá)出溫度場(chǎng)分布情況，從而根據(jù)最低溫度點(diǎn)與等溫線分布來(lái)求得 IGBT、二極管等發(fā)熱器件的最佳布局方案，據(jù)此優(yōu)化電控板上發(fā)熱器件的設(shè)計(jì)布局。本發(fā)明的目的在于，采用較為簡(jiǎn)單和直觀的發(fā)熱電偶測(cè)溫方法，以測(cè)得散熱器表面的等溫線分布，從而為分析出散熱趨勢(shì)與位置變化規(guī)律提供有力的數(shù)據(jù)支持，所測(cè)得的溫度場(chǎng)分布結(jié)果較為準(zhǔn)確、測(cè)試成本較低、周期較短、具有較高的可行性。另一發(fā)明目的在于，通過(guò)測(cè)得的等溫線可優(yōu)化電控板發(fā)熱器件分布位置的設(shè)計(jì)， 從而優(yōu)化散熱器布局和降低其設(shè)計(jì)、制造成本。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝主要包括有
一翅片式散熱器，在散熱器平整的背面安裝一可移動(dòng)的支撐件，在支撐件下方安裝一連接外部穩(wěn)定電源的發(fā)熱件；在散熱器正面的翅片中安裝一連接外部測(cè)溫電路的熱電偶，熱電偶設(shè)置在發(fā)熱件下方。如上述基礎(chǔ)方案，發(fā)熱件在同一空氣流場(chǎng)中、以相同的功率所產(chǎn)生的熱量通過(guò)散發(fā)器表面而被熱電偶感知其具體的散熱溫度。當(dāng)發(fā)熱件在散熱器表面多個(gè)位置點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，熱電偶相應(yīng)位置測(cè)得的溫度值具有反映溫度場(chǎng)分布的特性，即多個(gè)測(cè)溫值可以形成多條等溫線，從而獲得電控板發(fā)熱器件分布設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。為進(jìn)一步準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)發(fā)熱件在散熱表面的位置選擇，可采取如下改進(jìn)方案，在散熱器背面縱向兩側(cè)設(shè)置一組平行的導(dǎo)槽，支撐件通過(guò)螺母、螺栓安裝于導(dǎo)槽。 則通過(guò)支撐件在導(dǎo)槽中沿縱向移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)發(fā)熱件多個(gè)縱向測(cè)溫點(diǎn)的選取與固定?；谙嗤?，發(fā)熱件也可在支撐件下方沿其橫向移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)橫向測(cè)溫點(diǎn)的選取與固定。為防止發(fā)熱件所產(chǎn)生的熱量通過(guò)支撐件散失而影響到熱電偶測(cè)溫的準(zhǔn)確度，可在支撐件與發(fā)熱件之間嵌裝一隔熱板。基于上述設(shè)計(jì)構(gòu)思，本發(fā)明使用所述測(cè)試工裝而可實(shí)現(xiàn)如下散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試方法將翅片式散熱器置于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形成的空氣流場(chǎng)中，當(dāng)發(fā)熱件處于散熱器背面某一位置時(shí)，測(cè)得處于散熱器正面、發(fā)熱件下方的熱電偶所處位置點(diǎn)的溫度，沿縱向移動(dòng)發(fā)熱件M個(gè)位置、沿橫向移動(dòng)發(fā)熱件N個(gè)位置，則相應(yīng)測(cè)得散熱器正面 MXN個(gè)位置點(diǎn)的溫度，在MXN個(gè)位置點(diǎn)中，將相同溫度的位置點(diǎn)用線連接而繪制成多條等溫線，從其中找出最低溫度點(diǎn)、以及散熱器正面散熱溫度變化趨勢(shì)。如上內(nèi)容，所述散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝及其方法具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、測(cè)試工裝和方法較為簡(jiǎn)單和直觀，具有較高的可行性。2、通過(guò)測(cè)得的等溫線而能夠準(zhǔn)確地分析出散熱趨勢(shì)與位置變化規(guī)律，為溫度場(chǎng)分布繪制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持、測(cè)試成本較低、周期較短。3、有利于優(yōu)化散熱器布局和降低其設(shè)計(jì)、制造成本。


現(xiàn)結(jié)合下述附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋和說(shuō)明。圖1是所述測(cè)試工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)向示意圖；圖3是圖1的仰視示意圖；如圖1至圖3所示，螺母1，支撐件2，散熱器3，螺栓4，發(fā)熱件5，熱電偶6，等溫線 7，導(dǎo)槽8，最低溫度點(diǎn)9，隔熱板10，空氣流場(chǎng)11。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1至圖3所示，本實(shí)施例提供一種散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝，主要包括有一翅片式散熱器3 ；在散熱器3背面縱向兩側(cè)設(shè)置一組平行的導(dǎo)槽8，支撐件2通過(guò)螺母1、螺栓4安裝于導(dǎo)槽8，支撐件2可沿散熱器3平整的背面縱向移動(dòng)，在支撐件2下方安裝一連接外部穩(wěn)定電源的發(fā)熱件5，在支撐件2與發(fā)熱件5之間嵌裝一隔熱板10，在散熱器3正面的翅片中安裝一連接外部測(cè)溫電路的熱電偶6，熱電偶6設(shè)置在發(fā)熱件5下方?；谏鲜鰷y(cè)試工裝，本實(shí)施例還實(shí)現(xiàn)了一種散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試方法，具體地， 將翅片式散熱器3置于空調(diào)器室外風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形成的空氣流場(chǎng)11中。當(dāng)發(fā)熱件5處于散熱器3背面某一位置時(shí)，測(cè)得處于散熱器3正面、發(fā)熱件5下方的熱電偶6所處位置點(diǎn)的溫度，利用在散熱器3背面縱向兩側(cè)設(shè)置一組平行的導(dǎo)槽8，沿縱向移動(dòng)支撐件2以定位發(fā)熱件5于M個(gè)測(cè)溫位置點(diǎn)，在縱向上某一位置固定支撐件2時(shí)，將發(fā)熱件5沿支撐件2橫向地移動(dòng)以定位于 N個(gè)測(cè)溫位置點(diǎn)，則相應(yīng)測(cè)得散熱器3正面MXN個(gè)位置點(diǎn)的溫度，在MXN個(gè)位置點(diǎn)中，將相同溫度的位置點(diǎn)用線連接而繪制成多條等溫線7，從其中找出最低溫度點(diǎn)9、以及散熱器3正面散熱溫度變化趨勢(shì)。在支撐件2與發(fā)熱件5之間嵌裝一隔熱板10，以防止發(fā)熱件5所產(chǎn)生的熱量通過(guò)支撐件2散失而影響到熱電偶測(cè)溫的準(zhǔn)確度。以上是結(jié)合附圖所給出的實(shí)施例，僅是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明設(shè)計(jì)目的的優(yōu)選方案。對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以據(jù)此得到啟示，而直接推導(dǎo)出符合相同設(shè)計(jì)構(gòu)思的其他替代內(nèi)容，也應(yīng)屬于本發(fā)明所述的權(quán)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝，包括一翅片式散熱器(3)，其特征在于在散熱器C3)平整的背面安裝一可移動(dòng)的支撐件O)，在支撐件( 下方安裝一連接外部穩(wěn)定電源的發(fā)熱件(5)；在散熱器⑶正面的翅片中安裝一連接外部測(cè)溫電路的熱電偶(6)，熱電偶(6)設(shè)置在發(fā)熱件(5)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝，其特征在于在散熱器(3)背面縱向兩側(cè)設(shè)置一組平行的導(dǎo)槽(8)，支撐件( 通過(guò)螺母(1)、螺栓(4)安裝于導(dǎo)槽(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝，其特征在于在支撐件(2)與發(fā)熱件( 之間嵌裝一隔熱板(10)。
4.一種散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試方法，將翅片式散熱器( 置于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形成的空氣流場(chǎng)(U)中，其特征在于當(dāng)發(fā)熱件(5)處于散熱器(3)背面某一位置時(shí)，測(cè)得處于散熱器(3)正面、發(fā)熱件(5) 下方的熱電偶(6)所處位置點(diǎn)的溫度，沿縱向移動(dòng)發(fā)熱件(5)M個(gè)位置、沿橫向移動(dòng)發(fā)熱件(5)N個(gè)位置，則相應(yīng)測(cè)得散熱器 (3)正面MXN個(gè)位置點(diǎn)的溫度，在MXN個(gè)位置點(diǎn)中，將相同溫度的位置點(diǎn)用線連接而繪制成多條等溫線(7)，從其中找出最低溫度點(diǎn)(9)、以及散熱器C3)正面散熱溫度變化趨勢(shì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試方法，其特征在于在散熱器(3)背面縱向兩側(cè)設(shè)置一組平行的導(dǎo)槽(8)，沿縱向移動(dòng)支撐件(2)以定位發(fā)熱件(5)于M個(gè)測(cè)溫位置點(diǎn)；在縱向上某一位置固定支撐件O)時(shí)，將發(fā)熱件( 沿支撐件( 橫向地移動(dòng)以定位于N個(gè)測(cè)溫位置點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試方法，其特征在于在支撐件(2)與發(fā)熱件( 之間嵌裝一隔熱板(10)。
全文摘要
本發(fā)明所述散熱器表面溫度場(chǎng)測(cè)試工裝及其方法，在散熱器表面進(jìn)行多個(gè)位置點(diǎn)的發(fā)熱感溫測(cè)定，以同一空氣流場(chǎng)中相同功率發(fā)熱點(diǎn)的不同位置點(diǎn)的散熱效率來(lái)直觀地表達(dá)出溫度場(chǎng)分布情況，從而根據(jù)最低溫度點(diǎn)與等溫線分布來(lái)求得IGBT、二極管等發(fā)熱器件的最佳布局方案，據(jù)此優(yōu)化電控板上發(fā)熱器件的設(shè)計(jì)布局。測(cè)試工裝包括有一翅片式散熱器，在散熱器平整的背面安裝一可移動(dòng)的支撐件，在支撐件下方安裝一連接外部穩(wěn)定電源的發(fā)熱件；在散熱器正面的翅片中安裝一連接外部測(cè)溫電路的熱電偶，熱電偶設(shè)置在發(fā)熱件下方。發(fā)熱件在同一空氣流場(chǎng)中、以相同的功率所產(chǎn)生的熱量通過(guò)散發(fā)器表面而被熱電偶感知其具體的散熱溫度。
文檔編號(hào)G01K7/02GK102252773SQ201010178480
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者張江, 王宗良 申請(qǐng)人:海信(山東)空調(diào)有限公司