專利名稱：基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，尤其涉及一種基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代軍事電子技術(shù)向高精尖發(fā)展，對各類電子設(shè)備環(huán)境的適應(yīng)性要求也愈發(fā) 苛刻。而逆變器作為一種電力電子設(shè)備，具備靜音、高效、環(huán)保的優(yōu)越特性，但是，由于其特 有的工作原理，在系統(tǒng)工作的同時會產(chǎn)生大量的熱量。為使系統(tǒng)正常、穩(wěn)定的工作，必須對 散熱做出正確、有效的設(shè)計，對于普通的商業(yè)和工業(yè)級的產(chǎn)品，往往采取開架式的風(fēng)冷散熱 方式。但是由于軍用設(shè)備必須在高溫、高濕和強電磁兼容的環(huán)境下進行工作，傳統(tǒng)開放的風(fēng) 道式風(fēng)冷散熱技術(shù)已無法滿足環(huán)境的實際要求。為了在使逆變設(shè)備在高溫、高濕、強電磁兼 容下正常工作，必須將逆變設(shè)備進行全封閉，這樣就無法使用開架式的風(fēng)冷方式進行散熱， 而是將功率設(shè)備的熱量通過傳導(dǎo)的方式進行熱轉(zhuǎn)換到另一區(qū)域進行釋放。基于以上考慮， 如何通過傳導(dǎo)方式將熱量散除是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。對于封閉型腔體的熱量轉(zhuǎn)移的方式一般有普通傳導(dǎo)、水冷和其它特種方式。對于 普通傳導(dǎo)，由于逆變系統(tǒng)的發(fā)熱量巨大，光靠自然的傳導(dǎo)無法將熱量散除，這種做法常常會 導(dǎo)致100攝氏度以上的高溫，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。對于水冷的散熱方式，必須加裝水泵 和換熱設(shè)備，體積會明顯增大且必須在有水的環(huán)境中工作，不符合軍品的使用特點。為應(yīng)對 和解決以上問題，本發(fā)明提出一種兩層式散熱結(jié)構(gòu)，并運用半導(dǎo)體致冷器作為換熱器件，將 內(nèi)腔熱量傳導(dǎo)外散熱片后再利用強制風(fēng)冷的方式進行散熱的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置，半導(dǎo)體制 冷是熱電效應(yīng)，主要是珀爾帖效應(yīng)在制冷技術(shù)方面的應(yīng)用。采用的半導(dǎo)體制冷裝置是由熱 電效應(yīng)比較顯著、熱電制冷效率比較高的半導(dǎo)體熱電偶構(gòu)成，由于其組成的N型材料有多 余的電子，有負溫差電勢；P型材料電子不足，有正溫差電勢；這是由于這兩種相反的溫差 電勢，當電子從P型穿過結(jié)點至N型時，結(jié)點的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量 相當于結(jié)點所消耗的能量；相反，當電子從N型流至P型材料時，結(jié)點的溫度就會升高。這 樣就在半導(dǎo)體的一段產(chǎn)生冷端，用來連接內(nèi)腔的產(chǎn)熱區(qū)域；另一端產(chǎn)生熱斷，用來連接外腔 的散熱區(qū)域。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，它包括外腔體、內(nèi)腔體、半導(dǎo)體散熱器件、風(fēng)扇，其特征是 外腔體的內(nèi)部安置有內(nèi)腔體并形成空隙，內(nèi)腔體的外壁通過若干個半導(dǎo)體散熱器件分別連 接外腔體的內(nèi)壁，外腔體的對角側(cè)壁上分別設(shè)有風(fēng)扇并與空隙形成風(fēng)道。所述的內(nèi)腔體為密封體。所述的內(nèi)腔體連接半導(dǎo)體散熱器件的冷端；外腔體連接半導(dǎo)體散熱器件的熱端。所述的外腔體的側(cè)壁上設(shè)有若干個散熱齒。
本發(fā)明的優(yōu)點是由于采用雙腔體的結(jié)構(gòu)，逆變器的電力電子器件被完全密封，內(nèi) 部器件與外部器件完全隔離，并減少了器件的熱氧化；通過金屬的全屏蔽方式，對輻射特征 的干擾和抗干擾具備優(yōu)越的電磁兼容特性。同時，采用半導(dǎo)體制冷方法，在低噪音、無污染、 無機械傳動裝置的情況下，將系統(tǒng)的熱量帶離內(nèi)腔體，保證系統(tǒng)的正常工作溫度，逆變系統(tǒng) 能夠正常、穩(wěn)定的運行，這一方法符合綠色，節(jié)能的設(shè)計理念，同時散熱能力強、體積小、噪 聲低、維護簡單等特點，具備良好的經(jīng)濟型和實用性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、外腔體2、內(nèi)腔體3、半導(dǎo)體散熱器件4、風(fēng)扇5、散熱齒
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，外腔體1的內(nèi)部安置有內(nèi)腔體2并形成空 隙，內(nèi)腔體2的外壁通過若干個半導(dǎo)體散熱器件3分別連接外腔體1的內(nèi)壁，外腔體1的對 角側(cè)壁上分別設(shè)有風(fēng)扇4并與空隙形成風(fēng)道，同時內(nèi)腔體2為密封體，內(nèi)腔體2連接半導(dǎo)體 散熱器件3的冷端；外腔體1連接半導(dǎo)體散熱器件3的熱端，外腔體1的側(cè)壁上設(shè)有若干 個散熱齒5。本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上將逆變器的外殼分為兩個腔體，內(nèi)腔體為受熱腔體，接受來自 功率器件的熱量，同時連接著半導(dǎo)體散熱器件的冷端；外腔體為散熱腔體，連接著半導(dǎo)體散 熱器件的熱端。設(shè)備安裝時將大功率管，磁性器件等電子電力器件固定在內(nèi)腔體的散熱表 面上，功率管上的器件通過熱傳導(dǎo)方式傳遞到內(nèi)腔的表面，為增加傳導(dǎo)的效果可以在內(nèi)腔 體內(nèi)部裝配風(fēng)扇已增加內(nèi)部氣體的對流，增強空氣與散熱金屬的熱交換。半導(dǎo)體散熱器件 連接內(nèi)腔和外腔，系統(tǒng)工作時，半導(dǎo)體散熱器即開始工作，將內(nèi)強的熱量傳遞到外腔體的表 面，這樣就可以在保證系統(tǒng)封閉的情況下將密封在內(nèi)腔體中的電力電子功率產(chǎn)生的熱量及 時被半導(dǎo)體制冷裝置傳遞到熱端(即外腔體)，熱端積聚了逆變器產(chǎn)生的大量熱量，在熱端 的散熱可再采用加裝大尺寸低速或可調(diào)速風(fēng)扇等傳統(tǒng)的風(fēng)道式強分冷技術(shù)進行有效散熱。
權(quán)利要求
一種基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置，它包括外腔體、內(nèi)腔體、半導(dǎo)體散熱器件、風(fēng)扇，其特征是外腔體的內(nèi)部安置有內(nèi)腔體并形成空隙，內(nèi)腔體的外壁通過若干個半導(dǎo)體散熱器件分別連接外腔體的內(nèi)壁，外腔體的對角側(cè)壁上分別設(shè)有風(fēng)扇并與空隙形成風(fēng)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置，其特征是所述的 內(nèi)腔體為密封體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置，其特征是所述的 內(nèi)腔體連接半導(dǎo)體散熱器件的冷端；外腔體連接半導(dǎo)體散熱器件的熱端。
全文摘要
一種基于半導(dǎo)體制冷的逆變器雙腔體散熱裝置，外腔體的內(nèi)部安置有內(nèi)腔體并形成空隙，內(nèi)腔體的外壁通過若干個半導(dǎo)體散熱器件分別連接外腔體的內(nèi)壁，外腔體的對角側(cè)壁上分別設(shè)有風(fēng)扇并與空隙形成風(fēng)道。采用半導(dǎo)體制冷方法，在低噪音、無污染、無機械傳動裝置的情況下，將系統(tǒng)的熱量帶離內(nèi)腔體，保證系統(tǒng)的正常工作溫度，逆變系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定的運行，這一方法符合綠色，節(jié)能的設(shè)計理念，同時散熱能力強、體積小、噪聲低、維護簡單等特點，具備良好的經(jīng)濟性和實用性。
文檔編號H02M1/00GK101951130SQ20101027843
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者張偉 申請人:江西清華泰豪三波電機有限公司