一種水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱裝置，尤其涉及一種用于水下自主航行器充電系統(tǒng)的散熱裝置，屬于電力電子元器件在水下潛器中的散熱方式設(shè)計領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類對海洋探索的逐漸深入，水下潛器的使用也越來越廣泛.為了提高水下潛器的續(xù)航能力，往往需要對水下潛器的電池進(jìn)行反復(fù)充電，而這一過程大部分是在水下進(jìn)行.為了使充電系統(tǒng)在充電時所產(chǎn)生的熱量能夠從密閉的空間中散發(fā)出去，就必須為電路中的功率元件設(shè)計一定的散熱結(jié)構(gòu)，從而保證電路中的大功率元件能工作在額定的溫度范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便，散熱效果良好的水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置。
[0004]本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案如下:
[0005]水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，包括平行并同軸設(shè)置的上層支架圓板、中層支架圓板和下層支架圓板，若干第一螺桿，第一螺桿豎直的貫穿上層支架圓板與中層支架圓板，且第一螺桿上位于每層支架圓板的兩側(cè)分別擰有第一螺母；在上層支架圓板與中層支架圓板之間設(shè)有若干豎直的電路板固定板，所述的電路板固定板上、下端均通過L型支撐角架分別與上層支架圓板及中層支架圓板固定；
[0006]在中層支架圓板和下層支架圓板之間均勻設(shè)有若干散熱塊，所述的散熱塊為鋁合金塊，其一面為平面，對立面為弧面，各散熱塊底部開有螺紋孔，通過螺釘固定于下層支架圓板上，各散熱塊平面相向，弧面朝外位于同一圓柱面上，每個散熱塊上開有兩個豎直通孔，第二螺桿依次穿過下層支架圓板、散熱塊的豎直通孔和中層支架圓板，且在第二螺桿上端擰有第二螺母，下端擰有第三螺母；
[0007]所述的上、中、下層支架圓板均可以設(shè)置為圓環(huán)狀，以方便走線。
[0008]為了便于安裝，所述的第二螺母可以固定于中層支架圓板上。安裝時先將上、中兩層支架圓板及其之間的結(jié)構(gòu)組裝好從水下自主航行器的一端放入其主腔體內(nèi)，可以通過螺桿將上層支架圓板上均布的安裝孔與水下潛器主腔體軸向端蓋上的螺紋孔配合，從而對整體電路支架進(jìn)行軸向固定；再將所有散熱塊通過螺釘固定于下層支架圓板上，從中層支架圓板一側(cè)推入主腔體內(nèi)，再將第二螺桿依次穿過下層支架圓板、散熱塊上的豎直通孔、中層支架圓板和固定于其上的第二螺母，將第二螺桿擰入第二螺母，再在下層支架圓板側(cè)擰好第三螺母，完成安裝。
[0009]使用時，將充電電路中非高耗散功率元件相關(guān)的電路固定于電路板固定板上，將高耗散功率元件相關(guān)的電路固定于散熱塊的平面上，此外，將本發(fā)明的散熱裝置同軸線放入水下自主航行器的主腔體內(nèi)時，使散熱塊的弧面與航行器主腔體內(nèi)壁貼合，形成功率元件一散熱塊一航行器腔壁一海水的散熱通道。具體為:功率電子元件的耗散熱量通過接觸傳導(dǎo)傳遞至散熱塊的平面?zhèn)?，熱量通過散熱塊內(nèi)部傳導(dǎo)至其另一側(cè)的圓弧形曲面，圓弧形曲面與水下潛器腔體內(nèi)壁貼合，將熱量傳遞至水下潛器的內(nèi)側(cè)壁面.之后熱量通過熱傳導(dǎo)，傳遞至水下潛器外側(cè)壁面.最終，通過潛器的外側(cè)壁面與海水進(jìn)行對流換熱，從而達(dá)到將熱量從功率電子元件擴(kuò)散到海水中的目的。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]I)采用弧面散熱塊的設(shè)計，能夠與腔體壁面貼合形成較短的散熱通路，散熱效果好，適應(yīng)性強(qiáng)；
[0012]2)采用弧面散熱塊貼合腔體壁面，除增強(qiáng)散熱外，亦能夠?qū)崿F(xiàn)對整體裝置的徑向支撐，避免了僅將裝置一端一一上層支架圓板與航行器固連形成的懸臂結(jié)構(gòu)；
[0013]3)本發(fā)明的裝置整體通過螺桿、螺母及L型支撐角架實(shí)現(xiàn)組裝，并可將充電電路均固定于裝置內(nèi)，空間利用率高，拆裝靈活，使用方便；
[0014]綜上所述，本發(fā)明從水下潛器的腔體結(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)計了一種能與潛器腔體內(nèi)壁和功率元件緊密貼合的散熱裝置，為航行器充電電路中的熱源提供了一條短而有效的散熱路徑，由于水下潛器內(nèi)部的空間比較狹小，本發(fā)明的散熱裝置采用支架結(jié)構(gòu)，可以充分利用腔體內(nèi)部空間，可靠而準(zhǔn)確的對各種電路進(jìn)行固定；本發(fā)明的裝置可用于水下潛器充電系統(tǒng)、水下充電設(shè)備和其他水下大功率機(jī)電裝備中的電路散熱。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是將本發(fā)明的散熱裝置安裝于水下自主航行器前部充電腔體時的示意圖。
[0017]圖3是散熱塊的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]圖4是散熱塊的俯視圖。
具體實(shí)施方案
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0020]參照圖1，本發(fā)明的水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，主要包括上層支架圓板3、中層支架圓板5和下層支架圓板8，若干電路板固定板4及若干散熱塊6，上層支架圓板3、中層支架圓板5和下層支架圓板8平行并同軸設(shè)置，上層支架圓板3與中層支架圓板5由若干第一螺桿2貫穿，且在每層支架圓板的兩側(cè)的第一螺桿2上分別擰有第一螺母9，以支撐上、中兩層支架圓板同時使其保持平行；在上層支架圓板3與中層支架圓板5之間設(shè)有若干豎直的電路板固定板4，所述的電路板固定板4上、下端均通過L型支撐角架I分別與上層支架圓板3及中層支架圓板5固定；電路板固定板4上可以設(shè)有安裝孔用于固定各種非高耗散功率元件相關(guān)的電路；
[0021]在中層支架圓板5和下層支架圓板8之間均勻設(shè)有若干散熱塊6，所述的散熱塊6為鋁合金塊，其一面為平面，對立面為弧面，各散熱塊6底部開有螺紋孔，通過螺釘固定于下層支架圓板8上，各散熱塊6平面相向，弧面朝外位于同一圓柱面上，每個散熱塊6上開有兩個豎直通孔，第二螺桿7依次穿過下層支架圓板8、散熱塊6的豎直通孔和中層支架圓板5，且在第二螺桿7上端擰有第二螺母10，下端擰有第三螺母11 ;這樣對每個散熱塊6通過設(shè)置兩個第二螺桿7和底部螺紋孔即可將散熱塊位置固定，不會發(fā)生偏移。將高耗散功率元件相關(guān)的電路固定于散熱塊的平面上，當(dāng)散熱裝置同軸線置于水下自主航行器的腔體內(nèi)時，所有散熱塊的弧面與航行器主腔體內(nèi)壁可以完全貼合，這樣就形成功率元件一散熱塊一航行器腔壁一海水的散熱通道，該通道路徑短，散熱效果好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，其特征在于，包括平行并同軸設(shè)置的上層支架圓板(3)、中層支架圓板(5)和下層支架圓板(8)，若干第一螺桿(2)，第一螺桿(2)豎直的貫穿上層支架圓板(3)與中層支架圓板(5)，且第一螺桿(2)上位于每層支架圓板的兩側(cè)分別擰有第一螺母(9);在上層支架圓板(3)與中層支架圓板(5)之間設(shè)有若干豎直的電路板固定板(4)，所述的電路板固定板(4)上、下端均通過L型支撐角架(I)分別與上層支架圓板⑶及中層支架圓板(5)固定； 在中層支架圓板(5)和下層支架圓板(8)之間均勻設(shè)有若干散熱塊￠)，所述的散熱塊(6)為鋁合金塊，其一面為平面，對立面為弧面，各散熱塊(6)底部開有螺紋孔，通過螺釘固定于下層支架圓板(8)上，各散熱塊(6)平面相向，弧面朝外位于同一圓柱面上，每個散熱塊(6)上開有兩個豎直通孔，第二螺桿(7)依次穿過下層支架圓板(8)、散熱塊￠)的豎直通孔和中層支架圓板(5)，且在第二螺桿(7)上端擰有第二螺母(10)，下端擰有第三螺母(Il)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，其特征在于，所述的上層支架圓板(3)、中層支架圓板(5)及下層支架圓板⑶為圓環(huán)狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，其特征在于，所述的第二螺母(10)固定于中層支架圓板(5)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，其特征在于，所述的散熱裝置同軸線置于水下自主航行器的腔體內(nèi)時，所有散熱塊(6)的弧面均與腔體內(nèi)壁貼入口 ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水下自主航行器充電系統(tǒng)散熱裝置，包括平行并同軸設(shè)置的上層支架圓板、中層支架圓板和下層支架圓板，若干電路板固定板及若干散熱塊；本發(fā)明從水下潛器的腔體結(jié)構(gòu)出發(fā),設(shè)計了一種能與潛器腔體內(nèi)壁和功率元件緊密貼合的散熱裝置,為航行器充電電路中的熱源提供了一條短而有效的散熱路徑，由于水下潛器內(nèi)部的空間比較狹小,本發(fā)明的散熱裝置采用支架結(jié)構(gòu),可以充分利用腔體內(nèi)部空間,可靠而準(zhǔn)確的對各種電路進(jìn)行固定；本發(fā)明的裝置可用于水下潛器充電系統(tǒng)、水下充電設(shè)備和其他水下大功率機(jī)電裝備中的電路散熱。
【IPC分類】H05K7/20
【公開號】CN105120633
【申請?zhí)枴緾N201510551633
【發(fā)明人】楊燦軍, 林鳴威, 李德駿
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月1日