CN203982059U - Ccd相机用散热装置 - Google Patents

Abstract

一种CCD相机用散热装置，包括壳体、CCD器件和散热装置，所述壳体由上盖和底座组成；所述散热装置由半导体制冷器、热沉板、波纹管和散热器组成；散热器上端面向上隆起形成一凸台，所述凸台套接在底座的散热器安装孔内；凸台上端面与热沉板下端面接触；热沉板上端面与半导体制冷器下端面连接；波纹管将热沉板和凸台裸露段套接在内，波纹管上端内壁与热沉板的侧壁焊接固定，波纹管下端内壁与凸台的侧壁焊接固定，波纹管处于预拉伸状态；所述波纹管采用低导热率的材料制作。本实用新型的有益技术效果是：能提高CCD相机上的散热装置的制冷效果。

Description

CCD相机用散热装置

技术领域

    本实用新型涉及一种半导体器件制冷技术，尤其涉及一种CCD相机用散热装置。

背景技术

    随着技术的发展，CCD相机的功能越来越强大，随之而来的是CCD器件上也集成了越来越多的功能电路，导致CCD器件工作时的发热量也越来越多，如何有效提高装置散热能力已成为影响CCD器件性能的重要技术问题。

实用新型内容

针对背景技术中的问题，本实用新型提出了一种CCD相机用散热装置，包括壳体、CCD器件和散热装置，其改进在于：所述壳体由上盖和底座组成，上盖和底座拼接在一起形成安装腔；底座下端面设置有散热器安装孔，散热器安装孔的直径小于安装腔直径；所述散热装置由半导体制冷器、热沉板、波纹管和散热器组成；所述散热器上端面向上隆起形成一凸台，所述凸台套接在散热器安装孔内，凸台在安装腔内的凸出部形成裸露段，散热器上凸台以外的区域暴露在安装腔外；凸台上端面与热沉板下端面接触；热沉板上端面与半导体制冷器下端面连接；所述波纹管将热沉板和裸露段套接在内，波纹管上端内壁与热沉板的侧壁焊接固定，波纹管下端内壁与凸台的侧壁焊接固定，波纹管处于预拉伸状态；所述波纹管采用低导热率的材料制作。

本实用新型的原理是：

现有技术中，CCD相机的壳体一般为整体结构，壳体的一端设置有光窗，壳体的另一端为开口结构，为了便于对内部器件进行安装操作，壳体上开口处的直径几乎与壳体内径相同，器件安装好后，由散热器来将开口部封闭；前述结构存在的问题是：为了使散热器与半导体制冷器全面接触以及对开口部形成良好的封闭，散热器的尺寸一般都比半导体制冷器大，导致散热器端面仅能被半导体制冷器部分覆盖，未被半导体制冷器覆盖的区域与壳体内部空间直接接触，器件工作时，传递到散热器上的热量，就会通过未被半导体制冷器覆盖的区域辐射至壳体内部空间中，从而使得装置制冷效果降低；

在本技术中，为了解决前述问题，发明人采用了如下手段：首先，通过在壳体上设置散热器安装孔来缩小壳体上开口部的直径，从而避免散热器端面与壳体内部大面积接触，同时，将壳体设置为上盖和底座两部分，解决了内部操作不便的问题，在前述两点改进的基础上，本技术进一步地采用波纹管来将热沉板和裸露段套接，以使散热器与安装腔相互隔离，避免了散热器上的热量向安装腔辐射的问题，另外，波纹管具备一定的弹性，利用波纹管的弹力可以使热沉板与凸台紧贴在一起保持良好接触。

优选地，所述波纹管采用不锈钢材料制作。不锈钢的导热率为0.039W/(m·k)，可以在散热器与安装腔之间形成较好的热阻。

优选地，所述壳体上设置有过线孔，CCD器件和半导体制冷器的导线从过线孔中通过，导线与过线孔之间的缝隙采用玻璃绝缘子熔封。现有技术中，一般通过塑胶插接件来将导线引出，塑胶插接件同时也起到封闭过线孔的作用，但用于塑胶插接件含有有机材料，在真空条件下有机材料会释放较多的气体，对于一些高真空度要求的CCD相机，有机材料放气会导致安装腔内真空度下降，并且气体颗粒会附着在光窗上，影响成像效果；采用前述改进后，由玻璃焊料形成的密封结构牢固稳定，且玻璃的放气量较少，绝热性也更好。

基于前述方案，发明人还提出了如下优选安装结构：所述半导体制冷器的下部设置有过渡支撑板，半导体制冷器的中部设置有基准板，过渡支撑板和基准板之间通过第一绝热柱连接，基准板和CCD器件之间通过第二绝热柱连接。绝热柱、过渡支撑板和基准板所形成的结构体可以对CCD器件和散热装置上的部件形成较好的定位和支撑，便于安装时的定位。

为了便于对安装腔进行抽真空操作，本实用新型还提出了如下优选方案：所述壳体上设置有内凹的阀芯安装槽，阀芯安装槽的底部设置有连通孔，连通孔连通安装腔和外环境；连通孔和阀芯安装槽的交界处形成台阶面一；阀芯安装槽内壁上设置有内螺纹，一阀芯套接在阀芯安装槽内，阀芯的外壁上设置有外螺纹，阀芯通过外螺纹与阀芯安装槽螺纹连接；阀芯的内端面上设置有台阶面二，阶面一和台阶面二之间设置有密封圈；阀芯的外端面上设置有内凹的螺纹孔，所述螺纹孔的螺纹螺旋方向与外螺纹的螺旋方向相反。现有技术中，一般在壳体上设置通用的真空阀，由于真空阀长度较大，导致真空阀在壳体表面凸出，造成器件外形不规则、占用空间较大、易发生碰撞、干涉等问题，采用前述方案后，阀芯隐埋在壳体内，大大的节省了空间，且对阀芯本身也起到了很好的保护作用。

为了对阀芯进行保护，发明人还作了如下改进：所述壳体表面设置有环形槽，环形槽的内径大于阀芯安装槽，环形槽与阀芯安装槽同心设置；环形槽和阀芯安装槽之间的结构体形成一环形结构体，环形结构体的外壁上设置有螺纹；环形结构体外套接有一阀帽，阀帽与环形结构体螺纹连接并将阀芯覆盖。

本实用新型的有益技术效果是：能提高CCD相机上的散热装置的制冷效果。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；

图2、阀芯位置处的结构放大图；

图3、抽气阀结构示意图；

图中各个标记所对应的部件名称分别为：上盖1、底座2、半导体制冷器3、热沉板4、波纹管5、散热器6、过渡支撑板7、基准板8、阀芯9、密封圈10、螺纹孔11、环形槽12、阀帽13、套筒14、牵引杆15、光窗A。

具体实施方式

一种CCD相机用散热装置，包括壳体、CCD器件和散热装置，其改进在于：所述壳体由上盖1和底座2组成，上盖1和底座2拼接在一起形成安装腔；底座2下端面设置有散热器安装孔，散热器安装孔的直径小于安装腔直径；所述散热装置由半导体制冷器3、热沉板4、波纹管5和散热器6组成；所述散热器6上端面向上隆起形成一凸台，所述凸台套接在散热器安装孔内，凸台在安装腔内的凸出部形成裸露段，散热器6上凸台以外的区域暴露在安装腔外；凸台上端面与热沉板4下端面接触；热沉板4上端面与半导体制冷器3下端面连接；所述波纹管5将热沉板4和裸露段套接在内，波纹管5上端内壁与热沉板4的侧壁焊接固定，波纹管5下端内壁与凸台的侧壁焊接固定，波纹管5处于预拉伸状态；所述波纹管5采用低导热率的材料制作。

进一步地，所述波纹管5采用不锈钢材料制作。

进一步地，所述壳体上设置有过线孔，CCD器件和半导体制冷器1的导线从过线孔中通过，导线与过线孔之间的缝隙采用玻璃绝缘子熔封。

进一步地，所述半导体制冷器3的下部设置有过渡支撑板7，半导体制冷器3的中部设置有基准板8，过渡支撑板7和基准板8之间通过第一绝热柱连接，基准板8和CCD器件之间通过第二绝热柱连接。

进一步地，所述壳体上设置有内凹的阀芯安装槽，阀芯安装槽的底部设置有连通孔，连通孔连通安装腔和外环境；连通孔和阀芯安装槽的交界处形成台阶面一；阀芯安装槽内壁上设置有内螺纹，一阀芯9套接在阀芯安装槽内，阀芯9的外壁上设置有外螺纹，阀芯9通过外螺纹与阀芯安装槽螺纹连接；阀芯9的内端面上设置有台阶面二，阶面一和台阶面二之间设置有密封圈10；阀芯9的外端面上设置有内凹的螺纹孔11，所述螺纹孔11的螺纹螺旋方向与外螺纹的螺旋方向相反。

进一步地，所述壳体表面设置有环形槽12，环形槽12的内径大于阀芯安装槽，环形槽12与阀芯安装槽同心设置；环形槽12和阀芯安装槽之间的结构体形成一环形结构体，环形结构体的外壁上设置有螺纹；环形结构体外套接有一阀帽13，阀帽13与环形结构体螺纹连接并将阀芯9覆盖。

抽真空时，可采用如下结构的抽气阀来进行操作：所述抽气阀由套筒14和牵引杆15组成；所述套筒14的一端设置有牵引杆安装孔，套筒14的另一端内壁上设置有连接螺纹，连接螺纹与环形结构体外壁上的螺纹匹配；所述牵引杆15插接在牵引杆安装孔内，牵引杆15外端位于套筒14外，牵引杆15与套筒14的接触部密封连接，牵引杆15能与套筒14相对滑动；套筒14中部设置有密封环，密封环与环形结构体的外端面匹配；牵引杆15内端表面设置有螺纹，牵引杆15上的螺纹与阀芯9上的螺纹孔匹配；套筒14中部通过管道与抽气装置连接。操作时，先将套筒14上的螺纹端与环形结构体螺纹连接，此时密封环顶在环形结构体的外端面上形成气密，然后滑动牵引杆15并将牵引杆15旋入阀芯9上的螺纹孔内，由于阀芯9上的的螺纹孔和外螺纹螺旋方向相反，牵引杆15旋进时，阀芯9就从阀芯安装槽内旋出，安装腔与套筒14内腔连通，此时启动抽气装置；待安装腔内真空度满足要求后，反向旋转牵引杆15，牵引杆15就从阀芯9内旋出，同时阀芯9又旋进阀芯安装槽内，对安装腔形成气密，最后关闭抽气装置、拆下抽气阀。

Claims (6)

1.一种CCD相机用散热装置，包括壳体、CCD器件和散热装置，其特征在于：所述壳体由上盖（1）和底座（2）组成，上盖（1）和底座（2）拼接在一起形成安装腔；底座（2）下端面设置有散热器安装孔，散热器安装孔的直径小于安装腔直径；

所述散热装置由半导体制冷器（3）、热沉板（4）、波纹管（5）和散热器（6）组成；所述散热器（6）上端面向上隆起形成一凸台，所述凸台套接在散热器安装孔内，凸台在安装腔内的凸出部形成裸露段，散热器（6）上凸台以外的区域暴露在安装腔外；凸台上端面与热沉板（4）下端面接触；热沉板（4）上端面与半导体制冷器（3）下端面连接；所述波纹管（5）将热沉板（4）和裸露段套接在内，波纹管（5）上端内壁与热沉板（4）的侧壁焊接固定，波纹管（5）下端内壁与凸台的侧壁焊接固定，波纹管（5）处于预拉伸状态；所述波纹管（5）采用低导热率的材料制作。

2.根据权利要求1所述的CCD相机用散热装置，其特征在于：所述波纹管（5）采用不锈钢材料制作。

3.根据权利要求1所述的CCD相机用散热装置，其特征在于：所述壳体上设置有过线孔，CCD器件和半导体制冷器（1）的导线从过线孔中通过，导线与过线孔之间的缝隙采用玻璃绝缘子熔封。

4.根据权利要求1所述的CCD相机用散热装置，其特征在于：所述半导体制冷器（3）的下部设置有过渡支撑板（7），半导体制冷器（3）的中部设置有基准板（8），过渡支撑板（7）和基准板（8）之间通过第一绝热柱连接，基准板（8）和CCD器件之间通过第二绝热柱连接。

5.根据权利要求1所述的CCD相机用散热装置，其特征在于：所述壳体上设置有内凹的阀芯安装槽，阀芯安装槽的底部设置有连通孔，连通孔连通安装腔和外环境；连通孔和阀芯安装槽的交界处形成台阶面一；阀芯安装槽内壁上设置有内螺纹，一阀芯（9）套接在阀芯安装槽内，阀芯（9）的外壁上设置有外螺纹，阀芯（9）通过外螺纹与阀芯安装槽螺纹连接；阀芯（9）的内端面上设置有台阶面二，阶面一和台阶面二之间设置有密封圈（10）；阀芯（9）的外端面上设置有内凹的螺纹孔（11），所述螺纹孔（11）的螺纹螺旋方向与外螺纹的螺旋方向相反。

6.根据权利要求5所述的CCD相机用散热装置，其特征在于：所述壳体表面设置有环形槽（12），环形槽（12）的内径大于阀芯安装槽，环形槽（12）与阀芯安装槽同心设置；环形槽（12）和阀芯安装槽之间的结构体形成一环形结构体，环形结构体的外壁上设置有螺纹；环形结构体外套接有一阀帽（13），阀帽（13）与环形结构体螺纹连接并将阀芯（9）覆盖。