水下電源變換器散熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水下電源變換器散熱裝置，包括：密封艙，所述密封艙由左筒蓋、右筒蓋、具有散熱功能的筒體構(gòu)成；在筒體的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧體散熱介質(zhì)，該圓弧體散熱介質(zhì)的圓弧面與筒體的內(nèi)壁貼合在一起，所述電源變換器固定在圓弧體散熱介質(zhì)的散熱面平面上。該裝置能夠承受水下高壓環(huán)境而不能透水，變換器在大功率長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行時(shí)密封艙內(nèi)部的散熱效果要好，內(nèi)部的溫升不會(huì)過高，不會(huì)出現(xiàn)過溫現(xiàn)象，密封艙的體積小且質(zhì)量輕。
【專利說明】水下電源變換器散熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種散熱裝置，尤其設(shè)及一種水下電源變換器散熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在深海作業(yè)中，需要水下電源變換器，該電源變換器安裝在不透水的密封艙中。在 密閉的環(huán)境下，密封艙內(nèi)部的電源變換器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量難W通過空氣循環(huán)散發(fā)出來， 導(dǎo)致電源變換器工作過熱而不能正常運(yùn)行。采用熱管散熱器的方法可W較好的解決該樣的 變換器的散熱問題，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，成本高，工作壽命短。流體介質(zhì)導(dǎo)熱方法可W用 來將電源變換器產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到密封艙殼體，但在深水、密閉的環(huán)境中，流體的流動(dòng)及其 相關(guān)技術(shù)要求很難實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致其熱傳導(dǎo)效率很低，難W在大功率電源變換器中應(yīng)用。因此， 尋求一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效且便于實(shí)現(xiàn)的散熱結(jié)構(gòu)對(duì)于水下電源變換器來說是一項(xiàng)決定成 敗的關(guān)鍵技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效且便于實(shí)現(xiàn)的水 下電源變換器散熱裝置。該結(jié)構(gòu)能夠承受水下高壓環(huán)境而不能透水，變換器在大功率長(zhǎng)時(shí) 間持續(xù)運(yùn)行時(shí)密封艙內(nèi)部的散熱效果要好，內(nèi)部的溫升不會(huì)過高，不會(huì)出現(xiàn)過溫現(xiàn)象，密封 艙的體積小且質(zhì)量輕。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0005] 一種水下電源變換器散熱裝置，包括；密封艙，所述密封艙由左筒蓋、右筒蓋、具有 散熱功能的筒體構(gòu)成；在筒體的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧體散熱介質(zhì)，該圓弧體散熱介質(zhì)的圓弧 面與筒體的內(nèi)壁貼合在一起，所述電源變換器固定在圓弧體散熱介質(zhì)的散熱面平面上。
[0006] 進(jìn)一步地，如上所述的水下電源變換器散熱裝置，所述筒體沿其外圓周分布有若 干翅片。
[0007] 進(jìn)一步地，如上所述的水下電源變換器散熱裝置，所述筒體、圓弧體散熱介質(zhì)的材 質(zhì)為侶或銅。
[000引進(jìn)一步地，如上所述的水下電源變換器散熱裝置，在左筒蓋上述設(shè)置有進(jìn)線孔，右 筒蓋上設(shè)置有出線孔。
[0009] 本發(fā)明有益效果：
[0010] 1、導(dǎo)熱性能強(qiáng)；本發(fā)明導(dǎo)熱能力良好，該散熱結(jié)構(gòu)將主要的發(fā)熱功率電子設(shè)備的 熱量通過圓弧體散熱介質(zhì)送到密封艙的翅片部位，外部流動(dòng)的海水與翅片進(jìn)行熱交換，將 熱量帶入水中。
[0011] 2、無(wú)功耗冷卻；本發(fā)明為被動(dòng)式散熱，無(wú)需風(fēng)扇或水累，無(wú)冷卻能耗，無(wú)動(dòng)力運(yùn)行， 節(jié)約能源。本發(fā)明巧妙地利用其所在的工作環(huán)境來制作的散熱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱介質(zhì)將大功率電 子器件發(fā)出的熱量傳遞到散熱器的翅片部位，再利用外部海水流將熱量帶走。
[0012] 3、可靠性高；裝置簡(jiǎn)潔緊湊，工作穩(wěn)定，無(wú)啟動(dòng)問題，無(wú)需拆卸檢修，可靠性遠(yuǎn)高于 熱管散熱結(jié)構(gòu)和流體散熱結(jié)構(gòu)。
[0013] 4、重量輕、體積?。罕景l(fā)明綜合考慮電源變換器中各元部件的結(jié)構(gòu)布置，之間的電 磁環(huán)境，變換器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，布置緊湊，散熱介質(zhì)不鋪張浪費(fèi)，只在發(fā)熱嚴(yán)重的元件部位 安裝，W最大限度地減小密封艙體的質(zhì)量和體積。
[0014] 5、成本低、環(huán)保；本發(fā)明的散熱器結(jié)構(gòu)利用其本身的工作環(huán)境來散發(fā)熱量，產(chǎn)品成 本遠(yuǎn)小于在密封艙中加熱管散熱裝置或其他流體散熱裝置，且環(huán)境友好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明水下電源變換器散熱裝置未封裝時(shí)的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明水下電源變換器散熱裝置未封裝的前視圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明水下電源變換器散熱裝置封裝完畢后的右視圖。

【具體實(shí)施方式】
[001引為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019] 如圖1-3所示，本發(fā)明的水下電源變換器散熱裝置包括；密封艙2,所述密封艙2 由左筒蓋3、右筒蓋4、具有散熱功能的筒體5構(gòu)成；在筒體5的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧體散熱介 質(zhì)1，該圓弧體散熱介質(zhì)1的圓弧面與筒體5的內(nèi)壁貼合在一起，所述電源變換器8固定在 圓弧體散熱介質(zhì)1的散熱面平面7上。
[0020] 本發(fā)明導(dǎo)熱性能強(qiáng)，利用S組實(shí)驗(yàn)作對(duì)比驗(yàn)證本發(fā)明的散熱效果。第一組實(shí)驗(yàn)不 加散熱介質(zhì)，直接將變換器封裝在密封艙內(nèi)；第二組實(shí)驗(yàn)是將變換器中發(fā)熱較為嚴(yán)重的元 器件安裝在圓弧體散熱介質(zhì)的散熱平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)過程中散熱器翅片部位不加流水沖刷；第 =組實(shí)驗(yàn)在第二組實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上在上電的同時(shí)不斷地使用流水沖刷密封艙的翅片部位。每組 實(shí)驗(yàn)歷時(shí)8小時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中每隔5分鐘記錄一次散密封艙內(nèi)部的溫度。所得到的結(jié)果是： 第一組實(shí)驗(yàn)的溫升高達(dá)65°C W上，第二組實(shí)驗(yàn)中的溫升可W維持在24°C W內(nèi)，第S組實(shí)驗(yàn) 中的溫升可W維持在13°CW內(nèi)。實(shí)驗(yàn)表明侶制金屬散熱介質(zhì)發(fā)揮了其散熱優(yōu)勢(shì)，可W將電 源變換器發(fā)出的熱量通過金屬介質(zhì)及時(shí)散發(fā)出去，維持變換器溫度均衡，外部的翅片結(jié)構(gòu) 在水流中的散熱效果更加明顯，整個(gè)發(fā)明的導(dǎo)熱性能良好，符合水下電源變換器的散熱要 求。
[0021] 本發(fā)明將主要的發(fā)熱功率電子設(shè)備的熱量通過圓弧體散熱介質(zhì)1傳遞到密封艙 的筒體5上，然后通過外部流動(dòng)的海水與筒體5進(jìn)行熱交換，從而將熱量帶入水中。
[0022] 進(jìn)一步地，如上所述的水下電源變換器散熱裝置，所述筒體5沿其外圓周分布有 若干翅片11。
[0023] 具體地，本發(fā)明在述筒體5的外壁上設(shè)置翅片11，通過翅片11來將熱量傳遞到外 部流動(dòng)的海水中，熱傳遞效率高，從而保證了水下電源變換器散熱裝置的散熱效果。
[0024] 用于冷凝的筒體5 ;水下高壓直流變換器工作過程中產(chǎn)生的熱量經(jīng)過圓弧體侶或 銅等金屬散熱介質(zhì)1的散熱平面7和筒體5的內(nèi)壁將熱量傳遞到冷凝面的翅片結(jié)構(gòu)，翅片 再與外部的海水進(jìn)行快速的熱交換，達(dá)到良好的散熱效果。翅片一般都能強(qiáng)化傳熱面，作為 二次傳熱面，不僅能擴(kuò)大傳熱面積，而且能促進(jìn)流體的擾動(dòng)，充分利用水下的工作環(huán)境，增 強(qiáng)密封艙體的散熱能力。翅片不是直接焊接在散熱器外側(cè)筒壁上的而是在散熱器筒壁上直 接進(jìn)行機(jī)械加工，并且在其外表面噴上導(dǎo)熱性能優(yōu)越高坑氧化性材料，防止海底氧化腐蝕 和影響導(dǎo)熱性能。
[0025] 翅片的長(zhǎng)度和寬度相等或近似相等，由于翅片的長(zhǎng)度和寬度越相近散熱效率越 高，翅片的長(zhǎng)向比寬向大很多的翅片散熱效果反而不好并且會(huì)影響其硬度。根據(jù)下列公式 計(jì)算散熱效率最高時(shí)候的翅片面積及個(gè)數(shù)。
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種水下電源變換器散熱裝置，其特征在于，包括：密封艙（2)，所述密封艙（2)由左 筒蓋（3)、右筒蓋（4)、具有散熱功能的筒體（5)構(gòu)成；在筒體（5)的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧體散 熱介質(zhì)（1)，該圓弧體散熱介質(zhì)（1)的圓弧面與筒體（5)的內(nèi)壁貼合在一起，所述電源變換 器（8)固定在圓弧體散熱介質(zhì)（1)的散熱面平面（7)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電源變換器散熱裝置，其特征在于，所述筒體（5)沿其外 圓周分布有若干翅片（11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下電源變換器散熱裝置，其特征在于，所述筒體（5)、 圓弧體散熱介質(zhì)（1)的材質(zhì)為鋁或銅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下電源變換器散熱裝置，其特征在于，在左筒蓋（3)上述設(shè) 置有進(jìn)線孔（9)，右筒蓋（4)上設(shè)置有出線孔（10)。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK104485803SQ201410821915
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】王歸新, 胡紹新, 解立輝 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)