CN103225928A - 主动式低温防水散热装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动式低温防水散热装置，散热器的上表面与盒底的外表面之间通过乳胶密封连接，使防水盒内部形成密封的空腔；密封的空腔内填充有隔热物质；盒盖的内表面设有干燥剂；半导体制冷器设置在封闭的空腔内，并且将半导体制冷器的热端通过导热胶设置在散热器的上表面；热敏电阻粘贴在半导体制冷器的冷端。本发明还公开了一种主动式低温防水散热装置的制作方法，包括以下步骤：1）用导热胶将半导体制冷器的热端粘贴在散热器的表面；2）在与散热器相对应的盒底的外表面抹上乳胶，接着将盒底粘贴在散热器的上表面，使散热器与盒底密封连接。本发明制造简单、结构简单、使用方便，防水效果以及隔空气效果很好，便于实际应用。

Description

主动式低温防水散热装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种内部工作在低温环境下的低温防水盒散热装置及其制作方法，尤其涉及一种主动式低温防水散热装置及其制作方法。

背景技术

众所周知，防水技术一直渗透到生活中的每个细节之中。日常生活中的防水手表、防水摄像机、防水眼镜，甚至到国防工业的潜水艇，无不渗透着防水技术与器件。在不同的场合下，所需要的防水等级是不一样的。对于传统的防水盒，大多采用橡胶密封圈进行密封，从而起到防水的作用，但在实际应用中可以发现，在某些防水等级要求很高的环境下，无法起到很好的防水效果。特别是在低温环境下，制冷器件表面会因为温度过低，从而冷凝空气中的水分，产生“结露”现象，进而影响器件的工作寿命，甚至会导致组件的功能异常。而且，传统的防水盒，大都只能在防水等级要求不高的情况下防水，但却无法阻止空气进入，然而空气中含有水分，势必对防水盒的防水效果产生影响。

    一个标准大气压约等于1.013×10＾5 Pa,相当于76cm水银柱高，更直观一点就是约等于10.33m的水柱高度。大气压强是很大的，而且是客观存在的，著名的“马德保半球实验”就可以说明这个问题。因而，对于一个防水盒，放在水中工作没有进水，但并不代表在空气中其密封性就一定很好。我们都知道，在低温的情况下，防水盒内部的气体分子无规则运动减弱，从而造成内部气压降低，因而防水盒内外部之间会产生很大的压强差，更加利于空气进入防水盒内部。而且传统的防水盒，采用橡胶圈作为密封部件，在实际应用中，我们则需要为不同的防水盒订做不同规格的橡胶垫圈，造成财力物力的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动式低温防水散热装置，本主动式低温防水散热装置结构简单、成本低、使用方便，防水效果以及隔空气效果很好，便于实际应用。本发明还提供了一种主动式低温防水散热装置的制作方法，本主动式低温防水散热装置的制作方法操作简单，所制作的主动式低温防水散热装置结构简单、成本低、使用方便，防水效果以及隔空气效果很好，便于实际应用。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种主动式低温防水散热装置，包括散热器、半导体制冷器、热敏电阻和防水盒；其特征在于：所述防水盒包括一体成型的盒体和盒底，还包括盒盖；所述盒盖通过乳胶密封设置在所述盒体的开口上；所述盒底上设有通孔；所述散热器设置在盒底的外表面，并且散热器的上表面将通孔覆盖住；所述散热器的上表面与盒底的外表面之间通过乳胶密封连接，使防水盒内部形成密封的空腔；所述密封的空腔内填充有隔热物质；所述盒盖的内表面设有干燥剂；所述半导体制冷器设置在封闭的空腔内，并且半导体制冷器的热端通过导热胶设置在散热器的上表面；热敏电阻粘贴在半导体制冷器的冷端，用于检测防水盒内部温度；所述防水盒上还设有防水插件，所述半导体制冷器的引线和热敏电阻的引线分别通过焊接与防水插件电连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述盒盖和盒体之间通过螺栓固定连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述盒底和散热器之间通过螺栓固定连接。

为实现上述技术目的，本发明还提供了一种主动式低温防水散热装置的制作方法，包括以下步骤：

1）用导热胶将半导体制冷器的热端粘贴在散热器的表面；

2）将防水插件安装在防水盒上，所述防水盒包括一体成型的盒体和盒底，还包括用于设置在盒体的开口上的盒盖；再在盒底开一个通孔，所述通孔能够被散热器的上表面覆盖住；然后在与散热器相对应的盒底的外表面抹上乳胶，接着将盒底粘贴在散热器的上表面，使散热器与盒底密封连接；再然后，将半导体制冷器的引线和热敏电阻的引线焊接在防水接插件上；

3）在盒体内内部填充用于隔热的隔热物质；

4）在盒盖的内表面粘贴一个干燥剂，用于吸收防水盒密封以后内部空气中残留的水分；

5）将盒盖放在盒体的开口上，然后在盒盖与开口之间的缝隙中灌入乳胶，接着将盒盖向盒底的方向挤压，使盒盖与盒体之间密封连接；

6）将经过步骤5）制作好的产品放在通风处干燥凝固，待乳胶固化后，制得主动式低温防水散热装置。

作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤1）之前还包括将散热器的上表面磨平，并用酒精将磨平后的上表面的污渍擦除的步骤。

作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤2）中抹乳胶之前，先用酒精擦拭盒底的外表面。

作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤5）中，还包括将盒盖和盒体之间挤出的乳胶清除的步骤。

作为本发明进一步改进的技术方案，通过相适配的螺栓和螺帽将盒盖和盒体固定压紧。

作为本发明进一步改进的技术方案，通过相适配的螺栓和螺帽将盒底和散热器固定连接。

本发明的工作原理如下：

1. 乳胶固化的时间不一样，依据自己的实际需要，选择固化时间合适的乳胶；乳胶在一定的时间之后，会凝固变硬，从而形成一种可以人为浇筑的弹性橡胶垫圈；而且乳胶有较好的黏粘性，可以把两个盒盖与盒体，以及盒底与散热器粘结起来，再次起到很好的密封效果；

2.给TEC—即半导体制冷器—供电，一般为12V直流电源，半导体制冷器就会连续制冷。TEC的热端—散热面—与散热器连接，从而将其产生的热量通过散热器散发出去，而冷端则会不断地对防水盒内部制冷；热敏电阻粘贴在半导体制冷器冷端，通过外围电路，检测防水盒内部温度。 

本发明主动式低温防水散热装置在空气中运行一段时间后，器件工作性能良好，并且打开盒子以后，听到“噗”的一声，气流从外部涌入盒子内部的声音，进而验证了气密性很好；而且使用乳胶作为密封圈，可以依据自己的需要，人为地设定其形状，从而省去了过多的“开模”费用，使用起来很方便；再者，用乳胶作为密封垫圈，不会出现传统防水盒中，由于橡胶垫圈受力不均匀造成的垫圈变形问题。本发明主动式低温防水散热装置的制作方法操作简单，所制作的主动式低温防水散热装置的优点与上一句描述相同，不再详述。总之，本发明制造简单、结构简单、使用方便，防水效果以及隔空气效果很好，便于实际应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本主动式低温防水散热装置，包括散热器1、半导体制冷器2、热敏电阻和防水盒；其特征在于：所述防水盒包括一体成型的盒体3和盒底4，还包括盒盖5；所述盒盖5通过乳胶密封设置在所述盒体的开口上；所述盒底4上设有通孔；所述散热器1设置在盒底4的外表面，并且散热器1的上表面将通孔覆盖住；所述散热器1的上表面与盒底4的外表面之间通过乳胶密封连接，使防水盒内部形成密封的空腔8；所述密封的空腔8内填充有隔热物质6；所述盒盖5的内表面设有干燥剂7；所述半导体制冷器2设置在封闭的空腔8内，并且半导体制冷器2的热端通过导热胶设置在散热器1的上表面；热敏电阻粘贴在半导体制冷器2的冷端，用于检测防水盒内部温度；所述防水盒上还设有防水插件9，所述半导体制冷器2的引线和热敏电阻的引线分别通过焊接与防水插件9电连接。所述盒盖5和盒体3之间通过螺栓固定连接。所述盒底4和散热器1之间通过螺栓固定连接。

本实施例1中，散热器可认为就是我们平时熟悉的电脑主机箱中给处理器散热的装置；与散热器紧贴的为半导体制冷器，是一种通过电流制冷的器件；内部的圆形颗粒物为隔热物质； 在散热器与盒底之间用乳胶作为垫圈；同时，在两个盒盖与盒体之间也用乳胶作为垫圈，这是本发明的关键点。本主动式低温防水散热装置的密封性是否良好，主要取决于这两处的密封效果。散热器主要是给半导体制冷器散热，从而让半导体制冷器可以不断地制冷。运行时，给散热器和TEC提供12V直流电压，依据外围电路调节，便可以制冷到自己需要的温度，一般制冷器件上下表面都是有温差的，其制冷是有一定范围的，要根据自己需要，合理选择制冷器件。

实施例2

参见图1，本主动式低温防水散热装置的制作方法，包括以下步骤：

1）用导热胶将半导体制冷器2粘贴在散热器1的热端的表面；

2）将防水插件9安装在防水盒上，所述防水盒包括一体成型的盒体3和盒底4，还包括用于设置在盒体3的开口上的盒盖5；再在盒底4开一个通孔，所述通孔能够被散热器1的上表面覆盖住；然后在与散热器1相对应的盒底4的外表面抹上乳胶，接着将盒底4粘贴在散热器1的上表面，使散热器1与盒底密封连接；再然后，将半导体制冷器2的引线和热敏电阻的引线焊接在防水接插件9上；

3）在盒体3内部填充用于隔热的隔热物质6；

4）在盒盖5的内表面粘贴一个干燥剂7，用于吸收防水盒密封以后内部空气中残留的水分；

5）将盒盖5放在盒体3的开口上，然后在盒盖5与开口之间的缝隙中灌入乳胶，接着将盒盖5向盒底4的方向挤压，使盒盖5与盒体4之间密封连接；使防水盒内部形成密封的空腔8；

 6）将经过步骤4）制作好的产品放在通风处干燥凝固，待乳胶固化后，制得主动式低温防水散热装置。

作为优选方案，本实施例中，在步骤1）之前还包括将散热器1的上表面磨平，并用酒精将磨平后的上表面的污渍擦除的步骤。在步骤2）中抹乳胶之前，先用酒精擦拭盒底4的外表面。还包括将盒盖5和盒体3之间挤出的乳胶清除的步骤。通过相适配的螺栓和螺帽将盒盖5和盒体3固定压紧。通过相适配的螺栓和螺帽将盒底4和散热器1固定连接。

本实施例2中，散热器可认为就是我们平时熟悉的电脑主机箱中给处理器散热的装置；与散热器紧贴的为半导体制冷器，是一种通过电流制冷的器件；内部的圆形颗粒物为隔热物质； 在散热器与盒底之间用乳胶作为垫圈；同时，在两个盒盖与盒体之间也用乳胶作为垫圈，这是本发明的关键点。本主动式低温防水散热装置的密封性是否良好，主要取决于这两处的密封效果。散热器主要是给半导体制冷器散热，从而让半导体制冷器可以不断地制冷。运行时，给散热器和TEC提供12V直流电压，依据外围电路调节，便可以制冷到自己需要的温度，一般制冷器件上下表面都是有温差的，其制冷是有一定范围的，要根据自己需要，合理选择制冷器件。

Claims (9)

1.一种主动式低温防水散热装置，包括散热器（1）、半导体制冷器（2）、热敏电阻和防水盒；其特征在于：所述防水盒包括一体成型的盒体（3）和盒底（4），还包括盒盖（5）；所述盒盖（5）通过乳胶密封设置在所述盒体的开口上；所述盒底（4）上设有通孔；所述散热器（1）设置在盒底（4）的外表面，并且散热器（1）的上表面将通孔覆盖住；所述散热器（1）的上表面与盒底（4）的外表面之间通过乳胶密封连接，使防水盒内部形成密封的空腔（8）；所述密封的空腔（8）内填充有隔热物质（6）；所述盒盖（5）的内表面设有干燥剂（7）；所述半导体制冷器（2）设置在封闭的空腔（8）内，并且半导体制冷器（2）的热端通过导热胶设置在散热器（1）的上表面；热敏电阻粘贴在半导体制冷器(2)的冷端，用于检测防水盒内部温度；所述防水盒上还设有防水插件（9），所述半导体制冷器（2）的引线和热敏电阻的引线分别通过焊接与防水插件(9)电连接。

2.根据权利要求1所述的主动式低温防水散热装置，其特征在于：所述盒盖(5)和盒体(3)之间通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的主动式低温防水散热装置，其特征在于：所述盒底(4)和散热器(1)之间通过螺栓固定连接。

4.一种主动式低温防水散热装置的制作方法，包括以下步骤：

1）用导热胶将半导体制冷器(2)粘贴在散热器(1)的表面；

2）将防水插件(9)安装在防水盒上，所述防水盒包括一体成型的盒体(3)和盒底(4)，还包括用于设置在盒体(3)的开口上的盒盖(5)；再在盒底(4)开一个通孔，所述通孔能够被散热器(1)的上表面覆盖住；然后在与散热器(1)相对应的盒底(4)的外表面抹上乳胶，接着将盒底(4)粘贴在散热器(1)的上表面，使散热器(1)与盒底密封连接；再然后，将半导体制冷器(2)的引线和热敏电阻的引线焊接在防水接插件(9)上；

3）在盒体(3)内部填充用于隔热的隔热物质(6)；

4）在盒盖(5)的内表面粘贴一个干燥剂(7)，用于吸收防水盒密封以后内部空气中残留的水分；

5）将盒盖(5)放在盒体(3)的开口上，然后在盒盖(5)与开口之间的缝隙中灌入乳胶，接着将盒盖(5)向盒底(4)的方向挤压，使盒盖(5)与盒体(4)之间密封连接；

6）将经过步骤4）制作好的产品放在通风处干燥凝固，待乳胶固化后，制得主动式低温防水散热装置。

5.根据权利要求4所述的主动式低温防水散热装置的制作方法，其特征在于：在步骤1）之前还包括将散热器(1)的上表面磨平，并用酒精将磨平后的上表面的污渍擦除的步骤。

6.根据权利要求5所述的主动式低温防水散热装置的制作方法，其特征在于：在步骤2）中抹乳胶之前，先用酒精擦拭盒底(4)的外表面。

7.根据权利要求所述6的主动式低温防水散热装置的制作方法，其特征在于：还包括将盒盖(5)和盒体(3)之间挤出的乳胶清除的步骤。

8.根据权利要求7所述的主动式低温防水散热装置的制作方法，其特征在于：通过相适配的螺栓和螺帽将盒盖(5)和盒体(3)固定压紧。

9.根据权利要求8所述的主动式低温防水散热装置的制作方法，其特征在于：通过相适配的螺栓和螺帽将盒底(4)和散热器(1)固定连接。