一種井下配水器的電路板散熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電路板散熱裝置，尤其涉及一種井下配水器的電路板散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]注水驅(qū)油是油田中后期的重要采油手段，在分層注水控制閥運(yùn)行中，需要時(shí)刻對油田油井中井下狀態(tài)的監(jiān)測和控制。通過對這些測量數(shù)據(jù)的分析、處理，進(jìn)而及時(shí)有效的進(jìn)行綜合調(diào)控并將控制命令發(fā)送給井下測調(diào)設(shè)備，才能正確有效的完善測調(diào)過程。因此，井下控制系統(tǒng)工作的安全與可靠是實(shí)現(xiàn)分層注水的關(guān)鍵。
[0003]由于井下空間狹小，配水器密封嚴(yán)密，一般的電路板散熱器難以應(yīng)用。本發(fā)明在井下電路板散熱裝置中采用熱電制冷技術(shù)。熱電制冷是建立于塞貝克效應(yīng)、珀?duì)柼?yīng)、湯姆遜效應(yīng)、焦耳效應(yīng)、傅立葉效應(yīng)共五種熱電效應(yīng)基礎(chǔ)上的制冷新技術(shù)。塞貝克效應(yīng):用兩種不同導(dǎo)體組成閉合回路中，當(dāng)兩個連接點(diǎn)溫度不同時(shí)，導(dǎo)體回路就會產(chǎn)生電動勢。珀?duì)柼?yīng):珀?duì)柼?yīng)是塞貝克效應(yīng)的逆過程。由兩種不同材料構(gòu)成回路時(shí)，回路的一端吸收熱量，另一端則放出熱量。湯姆遜效應(yīng):若電流過有溫度梯度的導(dǎo)體，則在導(dǎo)體和周圍環(huán)境之間將進(jìn)行能量交換。焦耳效應(yīng):單位時(shí)間內(nèi)由穩(wěn)定電流產(chǎn)生的熱量等于導(dǎo)體電阻和電流平方的乘積。傅立葉效應(yīng):單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過均勻介質(zhì)沿某一方向傳導(dǎo)的熱量與垂直這個方向的面積和該方向溫度梯度的乘積成正比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決電路板散熱問題而提供一種井下配水器的電路板散熱
目.ο
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括與配水器內(nèi)壁貼合的曲面散熱片、與電路板貼合的平面散熱片以及設(shè)置在曲面散熱片與平面散熱片之間的至少六行的半導(dǎo)體電偶，且半導(dǎo)體電偶的總行數(shù)為偶數(shù)，奇數(shù)行設(shè)置N極半導(dǎo)體電偶、偶數(shù)行設(shè)置P極半導(dǎo)體電偶，每個奇數(shù)行的N極半導(dǎo)體電偶之間用N極金屬導(dǎo)流條連接，每個偶數(shù)行的P極半導(dǎo)體電偶之間用P極金屬導(dǎo)流條連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導(dǎo)體電偶與P極半導(dǎo)體電偶的對應(yīng)的每一列N極半導(dǎo)體與P極半導(dǎo)體之間用吸熱端金屬導(dǎo)流條連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條都是與曲面散熱片配合曲面結(jié)構(gòu)，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條都是與平面散熱片配合的平面結(jié)構(gòu)，且每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條與曲面散熱片固定連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條與平面散熱片固定連接。
[0006]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0007]1.每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條與曲面散熱片用膠連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條與平面散熱片用膠連接。
[0008]2.有六行的半導(dǎo)體電偶，三行N極半導(dǎo)體電偶與三行P極半導(dǎo)體電偶交替分布。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用熱電制冷技術(shù)解決井下電路板的散熱問題，本發(fā)明可以有效解決井下配水器空間狹小，普通散熱器不易安裝的問題，且本發(fā)明的曲面散熱片緊貼配水器內(nèi)壁，平面散熱器緊貼電路板。散熱器可以隨形設(shè)計(jì)，可以根據(jù)配水器的尺寸結(jié)構(gòu)更改相應(yīng)尺寸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，原理、設(shè)計(jì)新穎，也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)解析圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的工作原理圖；
[0013]圖4是本發(fā)明在配水器中的安裝位置示意圖一；
[0014]圖5是本發(fā)明在配水器中的安裝位置示意圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]結(jié)合圖1至圖5，本發(fā)明包括與配水器10內(nèi)壁貼合的曲面散熱片1、與電路板8貼合的平面散熱片7以及設(shè)置在曲面散熱片I與平面散熱片7之間的至少六行的半導(dǎo)體電偶，每行半導(dǎo)體電偶可以有至少兩個的對應(yīng)的半導(dǎo)體材料，且半導(dǎo)體電偶的總行數(shù)為偶數(shù)，可以根據(jù)需要對本發(fā)明的半導(dǎo)體的行數(shù)和列數(shù)進(jìn)行調(diào)整，只要保證總行數(shù)是偶數(shù)就可以；奇數(shù)行設(shè)置N極半導(dǎo)體電偶4、偶數(shù)行設(shè)置P極半導(dǎo)體電偶5，每個奇數(shù)行的N極半導(dǎo)體電偶之間用N極金屬導(dǎo)流條2連接，每個偶數(shù)行的P極半導(dǎo)體電偶之間用P極金屬導(dǎo)流條3連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導(dǎo)體電偶4與P極半導(dǎo)體電偶5的對應(yīng)的每一列N極半導(dǎo)體與P極半導(dǎo)體之間用吸熱端金屬導(dǎo)流條6連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導(dǎo)流條2、每個P極金屬導(dǎo)流條3都是與曲面散熱片I配合曲面結(jié)構(gòu)，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條6都是與平面散熱片7配合的平面結(jié)構(gòu)，且每個N極金屬導(dǎo)流條2、每個P極金屬導(dǎo)流條3與曲面散熱片I固定連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條6與平面散熱片7固定連接。每個N極金屬導(dǎo)流條2、每個P極金屬導(dǎo)流條3與曲面散熱片I用膠連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條6與平面散熱片7用膠連接，也即連接方式為膠粘。本發(fā)明的說明書附圖給出的是有六行的半導(dǎo)體電偶，三行N極半導(dǎo)體電偶4與三行P極半導(dǎo)體電偶5交替分布。
[0017]如圖1-圖2所示，本發(fā)明所提供的散熱器的兩個散熱片(曲面散熱片I和平面散熱片7)之間設(shè)置多個按行排列的半導(dǎo)體電偶，每一行設(shè)置同一類型的半導(dǎo)體電偶，N極、P極半導(dǎo)體交替排列。每一行的N、P極半導(dǎo)體電偶分別通過N、P極金屬導(dǎo)流條并聯(lián)在一起，每一列的一組N、P極半導(dǎo)體通過吸熱端金屬導(dǎo)流條6連接在一起。半導(dǎo)體電偶外側(cè)一端接曲面散熱片，一端接平面散熱片。
[0018]具體工作過程如下:本發(fā)明工作時(shí)，向散熱器通入直流電。其中，將奇數(shù)排的N極金屬導(dǎo)流條2串聯(lián)在一起，接電源的正極；P極金屬導(dǎo)流條3串聯(lián)在一起，接電源的負(fù)極。每一列的一對半導(dǎo)體電偶形成一對熱電偶。根據(jù)珀?duì)柼?yīng)，在熱電偶接頭處會產(chǎn)生溫度和熱量的轉(zhuǎn)移。吸熱端金屬導(dǎo)流條一端為散熱器的冷端，電流方向是N極半導(dǎo)體電偶4流向P極半導(dǎo)體電偶5，溫度下降并且吸熱。而N、P極金屬導(dǎo)流條的一端為散熱器熱端，電流方向是P極半導(dǎo)體電偶5流向N極半導(dǎo)體電偶4，溫度上升并且放熱。散熱器的平面散熱片7一端緊貼電路板8，吸收熱量；曲面散熱片I 一端緊貼配水器10內(nèi)壁，為放熱端。本發(fā)明應(yīng)用波爾貼效應(yīng)，采用隨形設(shè)計(jì)，散熱效果顯著。如圖3所示:右側(cè)箭頭代表吸熱，左側(cè)箭頭代表散熱。圖4和圖5給出了本發(fā)明在井下配水器中的安裝位置的示意圖。
[0019]本發(fā)明的散熱器結(jié)構(gòu)包括相對設(shè)置的曲面散熱片1、平面散熱片7以及設(shè)置在兩個散熱片之間的多個按序排列的半導(dǎo)體電偶，其中，多個半導(dǎo)體電偶中一部分為N型半導(dǎo)體4、另一部分為P型半導(dǎo)體5。半導(dǎo)體電偶排列呈多行，每行中設(shè)置同一類型的半導(dǎo)體電偶。其中N型半導(dǎo)體電偶和P型半導(dǎo)體交替排列。每一排的半導(dǎo)體電偶設(shè)置一個金屬導(dǎo)流條。每兩排中的一對N、P型半導(dǎo)體電偶形成一個電偶組，用吸熱端金屬導(dǎo)流條6連接在一起。散熱器金屬導(dǎo)流條一側(cè)設(shè)置有曲面散熱片，吸熱端金屬導(dǎo)流條6—側(cè)設(shè)置有平面散熱片7，本發(fā)明的各類的導(dǎo)流條與散熱片之間采用膠粘方式粘接在一起。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:包括與配水器內(nèi)壁貼合的曲面散熱片、與電路板貼合的平面散熱片以及設(shè)置在曲面散熱片與平面散熱片之間的至少六行的半導(dǎo)體電偶，且半導(dǎo)體電偶的總行數(shù)為偶數(shù)，奇數(shù)行設(shè)置N極半導(dǎo)體電偶、偶數(shù)行設(shè)置P極半導(dǎo)體電偶，每個奇數(shù)行的N極半導(dǎo)體電偶之間用N極金屬導(dǎo)流條連接，每個偶數(shù)行的P極半導(dǎo)體電偶之間用P極金屬導(dǎo)流條連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導(dǎo)體電偶與P極半導(dǎo)體電偶的對應(yīng)的每一列N極半導(dǎo)體與P極半導(dǎo)體之間用吸熱端金屬導(dǎo)流條連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條都是與曲面散熱片配合曲面結(jié)構(gòu)，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條都是與平面散熱片配合的平面結(jié)構(gòu)，且每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條與曲面散熱片固定連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條與平面散熱片固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:每個N極金屬導(dǎo)流條、每個P極金屬導(dǎo)流條與曲面散熱片用膠連接，每個吸熱端金屬導(dǎo)流條與平面散熱片用膠連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:有六行的半導(dǎo)體電偶，三行N極半導(dǎo)體電偶與三行P極半導(dǎo)體電偶交替分布。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種井下配水器的電路板散熱裝置，包括N極半導(dǎo)體電偶和P極半導(dǎo)體電偶、金屬導(dǎo)流條、導(dǎo)線、散熱片等。散熱器在配水器中安裝時(shí)，平面散熱片緊貼電路板，曲面散熱片緊貼配水器內(nèi)壁，工作時(shí)向散熱器的半導(dǎo)體材料通入直流電，電流從N極半導(dǎo)體電偶流入，P極半導(dǎo)體電偶流出，根據(jù)珀?duì)柼?yīng)，兩種不同材料構(gòu)成回路時(shí)，回路的一端吸收熱量，另一端則放出熱量。其中靠近電路板一側(cè)為冷端，吸收熱量，靠近配水器內(nèi)壁一端為熱端，放出熱量。本發(fā)明解決了井下配水器空間狹小，普通散熱器難以安裝的問題，且結(jié)構(gòu)簡單，原理新穎，可以根據(jù)實(shí)際情況隨形設(shè)計(jì)，有效克服井下電路板散熱難的問題。
【IPC分類】H05K1-02, H05K7-20
【公開號】CN104797077
【申請?zhí)枴緾N201510166535
【發(fā)明人】徐賀, 王鵬, 李臻, 王培元, 于洪鵬, 徐燕, 王文龍, 孫澤明, 寇建華
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月9日