CN106954377A - 一种水下密封舱内大功率器件散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下密封舱内大功率器件散热装置，包括内多边形散热舱，所述内多边形散热舱呈具有中空结构的圆筒体，其中空结构的截面为正多边形，内多边形散热舱内壁光滑，在内壁上安装有用于固定大功率器件的导热底座，大功率器件固定在导热底座的上表面上；所述内多边形散热舱由金属材料制成，内多边形散热舱外表面覆盖有抗氧化涂层；导热底座的材质为铜或铝；导热底座与内多边形散热舱之间、大功率器件与导热底座之间的缝隙填充有导热硅脂和石墨薄膜垫片；本发明导热性能强，外部海水能通过热交换迅速带走散热舱内的热量；采用无功耗冷却，节约能源，绿色环保；可靠性高，工作稳定，使用寿命长；制作成本低、对环境友好，散热效果好。
Description
技术领域
本发明涉及散热技术领域，具体是一种水下密封舱内大功率器件散热装置。
背景技术
在某些深海探测作业中，需要在水下使用大功率器件的，该类大功率器件安装在可承受高压的密封舱中；在密封环境中，密封舱内部的设备工作时由大功率器件产生的热量难以通过空气循环散发到密封舱外部，会导致器件过热以至设备运行不安全、不稳定；采用热管散热器的方法可以较好的解决这样的大功率器件的散热问题，但是热管散热器结构复杂、成本高、工作寿命短；不适于水下长期使用，更换维护成本大、维护难度大；流体介质导热方法可以用来将大功率器件产生的热量传导到密封舱壳体，但在深水、密闭的环境中，流体的流动及其他相关技术要求很难实现，驱动设备的安装成本过高，导致其热传导效率很低，较难在现实情况中应用；基于上述理由，需要寻求一种简单、高效且便于实现的散热结构，来解决水下密封舱内大功率器件散热问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、高效且便于实现的水下密封舱内大功率器件的散热装置，以解决上述背景技术中提出的问题；该装置能够承受水下高压环境且保持密封，大功率器件在长时间工作条件下密封舱内部的散热效果好，内部温升不会过高而导致过温现象。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水下密封舱内大功率器件散热装置，包括内多边形散热舱，所述内多边形散热舱呈具有中空结构的圆筒体，其中空结构的截面为正多边形，内多边形散热舱内壁光滑，在内壁上安装有用于固定大功率器件的导热底座，大功率器件固定在导热底座的上表面上。
作为本发明进一步的方案：所述内多边形散热舱由金属材料制成。
作为本发明再进一步的方案：所述导热底座的材质为铜或铝。
作为本发明再进一步的方案：所述导热底座与内多边形散热舱之间填充有导热硅脂和石墨薄膜垫片；所述大功率器件与导热底座之间填充有导热硅脂和石墨薄膜垫片。
作为本发明再进一步的方案：所述内多边形散热舱外表面覆盖有抗氧化涂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明导热底座为散热极好的铜材料，且底座与舱体间填充导热材料，使得底座与舱体充分接触，通过热交换原理，将舱体内部热量传导到温度低的舱体表面，利用海水进行散热；导热性能强，将大功率器件产生的热量通过导热底座送到散热舱舱壁，导热底座与内多边形散热舱之间、大功率器件与导热底座之间的微小缝隙通过导热硅脂及石墨薄膜垫片完全填充，避免了缝隙中残留空气造成导热过慢的情况，使得外部海水能通过热交换迅速带走散热舱内的热量；采用无功耗冷却，无需水泵或其他驱动设备，被动式散热，无冷却能耗，更加节约能源，绿色环保；可靠性高，结构简洁紧凑，工作稳定，无启动问题，无需维护更换耗材，使用寿命长；制作成本低、环保，利用工作环境散发热量，产品成本远小于在密封舱中设置加热管散热装置或采用其他流体散热装置，散热装置本身无排放，对环境友好，散热效果好。
附图说明
图1为本发明未封装时的立体结构图；
图2为本发明未封装时的前视图。
其中，1-内多边形散热舱；2-散热底座；3-大功率器件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种水下密封舱内大功率器件散热装置，包括内多边形散热舱1，所述内多边形散热舱1呈具有中空结构的圆筒体，其中空结构的截面为正多边形，内多边形散热舱1内壁光滑，在内壁上安装有用于固定大功率器件3的导热底座2，大功率器件3固定在导热底座2的上表面上。
本发明将大功率器件2产生的热量通过散热底座2传递到内多边形散热舱1的圆筒体上，然后通过外部流动的海水与内多边形散热舱1舱壁进行热交换，从而将热量带入水中，实现大功率器件3的散热，维持其稳定运行。
所述内多边形散热舱1内、外表面光滑，内多边形散热舱1外表面覆盖有抗氧化涂层以防止散热舱在海水中受到腐蚀，影响使用寿命；所述内多边形散热舱1由金属材料制成，优选材质为铝合金材质，导热底座2的材质为铜或铝，铝合金具有轻重量、高强度、高导热系数等优点，适合水下密封舱的制造。
所述大功率器件3与导热底座2之间接触面是光滑的，但不可避免存在微小的缝隙，在导热底座2与内多边形散热舱1之间的缝隙、大功率器件3与导热底座2之间的缝隙填充导热硅脂和石墨薄膜垫片，增大接触面积，导热硅脂及石墨薄膜垫片导热系数高，有利于热量快速传递到导热底座2上，有利于热量从导热底座2快速传递到内多边形散热舱1的舱壁，与海水进行热交换。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种水下密封舱内大功率器件散热装置，包括内多边形散热舱(1)，其特征在于：所述内多边形散热舱(1)呈具有中空结构的圆筒体，其中空结构的截面为正多边形，内多边形散热舱(1)内壁光滑，在内壁上安装有用于固定大功率器件(3)的导热底座(2)，大功率器件(3)固定在导热底座(2)的上表面上。
2.根据权利要求1所述的水下密封舱内大功率器件散热装置，其特征在于，所述内多边形散热舱(1)由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的水下密封舱内大功率器件散热装置，其特征在于，所述导热底座(2)的材质为铜或铝。
4.根据权利要求1所述的水下密封舱内大功率器件散热装置，其特征在于，所述导热底座(2)与内多边形散热舱(1)之间填充有导热硅脂和石墨薄膜垫片；所述大功率器件(3)与导热底座(2)之间填充有导热硅脂和石墨薄膜垫片。
5.根据权利要求1所述的水下密封舱内大功率器件散热装置，其特征在于，所述内多边形散热舱(1)外表面覆盖有抗氧化涂层。
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