CN204560010U - 一种井下配水器的电路板散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的是一种井下配水器的电路板散热装置，包括N极半导体电偶和P极半导体电偶、金属导流条、导线、散热片等。散热器在配水器中安装时，平面散热片紧贴电路板，曲面散热片紧贴配水器内壁，工作时向散热器的半导体材料通入直流电，电流从N极半导体电偶流入，P极半导体电偶流出，根据珀尔帖效应，两种不同材料构成回路时，回路的一端吸收热量，另一端则放出热量。其中靠近电路板一侧为冷端，吸收热量，靠近配水器内壁一端为热端，放出热量。本实用新型解决了井下配水器空间狭小，普通散热器难以安装的问题，且结构简单，原理新颖，可以根据实际情况随形设计，有效克服井下电路板散热难的问题。

Description

一种井下配水器的电路板散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种电路板散热装置，尤其涉及一种井下配水器的电路板散热装置。

背景技术

注水驱油是油田中后期的重要采油手段，在分层注水控制阀运行中，需要时刻对油田油井中井下状态的监测和控制。通过对这些测量数据的分析、处理，进而及时有效的进行综合调控并将控制命令发送给井下测调设备，才能正确有效的完善测调过程。因此，井下控制系统工作的安全与可靠是实现分层注水的关键。

由于井下空间狭小，配水器密封严密，一般的电路板散热器难以应用。本实用新型在井下电路板散热装置中采用热电制冷技术。热电制冷是建立于塞贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应、傅立叶效应共五种热电效应基础上的制冷新技术。塞贝克效应：用两种不同导体组成闭合回路中,当两个连接点温度不同时，导体回路就会产生电动势。珀尔帖效应：珀尔帖效应是塞贝克效应的逆过程。由两种不同材料构成回路时，回路的一端吸收热量，另一端则放出热量。汤姆逊效应：若电流过有温度梯度的导体，则在导体和周围环境之间将进行能量交换。焦耳效应：单位时间内由稳定电流产生的热量等于导体电阻和电流平方的乘积。傅立叶效应：单位时间内经过均匀介质沿某一方向传导的热量与垂直这个方向的面积和该方向温度梯度的乘积成正比。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决电路板散热问题而提供一种井下配水器的电路板散热装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括与配水器内壁贴合的曲面散热片、与电路板贴合的平面散热片以及设置在曲面散热片与平面散热片之间的至少六行的半导体电偶，且半导体电偶的总行数为偶数，奇数行设置N极半导体电偶、偶数行设置P极半导体电偶，每个奇数行的N极半导体电偶之间用N极金属导流条连接，每个偶数行的P极半导体电偶之间用P极金属导流条连接，且由上至下的相邻两行的N极半导体电偶与P极半导体电偶的对应的每一列N极半导体与P极半导体之间用吸热端金属导流条连接形成一个热电偶组，每个N极金属导流条、每个P极金属导流条都是与曲面散热片配合曲面结构，每个吸热端金属导流条都是与平面散热片配合的平面结构，且每个N极金属导流条、每个P极金属导流条与曲面散热片固定连接，每个吸热端金属导流条与平面散热片固定连接。

本实用新型还包括这样一些结构特征：

1.每个N极金属导流条、每个P极金属导流条与曲面散热片用胶连接，每个吸热端金属导流条与平面散热片用胶连接。

2.有六行的半导体电偶，三行N极半导体电偶与三行P极半导体电偶交替分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用热电制冷技术解决井下电路板的散热问题，本实用新型可以有效解决井下配水器空间狭小，普通散热器不易安装的问题，且本实用新型的曲面散热片紧贴配水器内壁，平面散热器紧贴电路板。散热器可以随形设计，可以根据配水器的尺寸结构更改相应尺寸。本实用新型结构简单，原理、设计新颖，也可以根据实际需要进行尺寸设计。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的详细结构解析图；

图3是本实用新型的工作原理图；

图4是本实用新型在配水器中的安装位置示意图一；

图5是本实用新型在配水器中的安装位置示意图二。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

结合图1至图5，本实用新型包括与配水器10内壁贴合的曲面散热片1、与电路板8贴合的平面散热片7以及设置在曲面散热片1与平面散热片7之间的至少六行的半导体电偶，每行半导体电偶可以有至少两个的对应的半导体材料，且半导体电偶的总行数为偶数，可以根据需要对本实用新型的半导体的行数和列数进行调整，只要保证总行数是偶数就可以；奇数行设置N极半导体电偶4、偶数行设置P极半导体电偶5，每个奇数行的N极半导体电偶之间用N极金属导流条2连接，每个偶数行的P极半导体电偶之间用P极金属导流条3连接，且由上至下的相邻两行的N极半导体电偶4与P极半导体电偶5的对应的每一列N极半导体与P极半导体之间用吸热端金属导流条6连接形成一个热电偶组，每个N极金属导流条2、每个P极金属导流条3都是与曲面散热片1配合曲面结构，每个吸热端金属导流条6都是与平面散热片7配合的平面结构，且每个N极金属导流条2、每个P极金属导流条3与曲面散热片1固定连接，每个吸热端金属导流条6与平面散热片7固定连接。每个N极金属导流条2、每个P极金属导流条3与曲面散热片1用胶连接，每个吸热端金属导流条6与平面散热片7用胶连接，也即连接方式为胶粘。本实用新型的说明书附图给出的是有六行的半导体电偶，三行N极半导体电偶4与三行P极半导体电偶5交替分布。

如图1-图2所示，本实用新型所提供的散热器的两个散热片(曲面散热片1和平面散热片7)之间设置多个按行排列的半导体电偶，每一行设置同一类型的半导体电偶，N极、P极半导体交替排列。每一行的N、P极半导体电偶分别通过N、P极金属导流条并联在一起，每一列的一组N、P极半导体通过吸热端金属导流条6连接在一起。半导体电偶外侧一端接曲面散热片，一端接平面散热片。

具体工作过程如下：本实用新型工作时，向散热器通入直流电。其中，将奇数排的N极金属导流条2串联在一起，接电源的正极；P极金属导流条3串联在一起，接电源的负极。每一列的一对半导体电偶形成一对热电偶。根据珀尔帖效应，在热电偶接头处会产生温度和热量的转移。吸热端金属导流条一端为散热器的冷端，电流方向是N极半导体电偶4流向P极半导体电偶5，温度下降并且吸热。而N、P极金属导流条的一端为散热器热端，电流方向是P极半导体电偶5流向N极半导体电偶4，温度上升并且放热。散热器的平面散热片7一端紧贴电路板8，吸收热量；曲面散热片1一端紧贴配水器10内壁，为放热端。本实用新型应用波尔贴效应，采用随形设计，散热效果显著。如图3所示：右侧箭头代表吸热，左侧箭头代表散热。图4和图5给出了本实用新型在井下配水器中的安装位置的示意图。

本实用新型的散热器结构包括相对设置的曲面散热片1、平面散热片7以及设置在两个散热片之间的多个按序排列的半导体电偶，其中，多个半导体电偶中一部分为N型半导体4、另一部分为P型半导体5。半导体电偶排列呈多行,每行中设置同一类型的半导体电偶。其中N型半导体电偶和P型半导体交替排列。每一排的半导体电偶设置一个金属导流条。每两排中的一对N、P型半导体电偶形成一个电偶组，用吸热端金属导流条6连接在一起。散热器金属导流条一侧设置有曲面散热片，吸热端金属导流条6一侧设置有平面散热片7，本实用新型的各类的导流条与散热片之间采用胶粘方式粘接在一起。

Claims (3)

1.一种井下配水器的电路板散热装置，其特征在于：包括与配水器内壁贴合的曲面散热片、与电路板贴合的平面散热片以及设置在曲面散热片与平面散热片之间的至少六行的半导体电偶，且半导体电偶的总行数为偶数，奇数行设置N极半导体电偶、偶数行设置P极半导体电偶，每个奇数行的N极半导体电偶之间用N极金属导流条连接，每个偶数行的P极半导体电偶之间用P极金属导流条连接，且由上至下的相邻两行的N极半导体电偶与P极半导体电偶的对应的每一列N极半导体与P极半导体之间用吸热端金属导流条连接形成一个热电偶组，每个N极金属导流条、每个P极金属导流条都是与曲面散热片配合曲面结构，每个吸热端金属导流条都是与平面散热片配合的平面结构，且每个N极金属导流条、每个P极金属导流条与曲面散热片固定连接，每个吸热端金属导流条与平面散热片固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下配水器的电路板散热装置，其特征在于：每个N极金属导流条、每个P极金属导流条与曲面散热片用胶连接，每个吸热端金属导流条与平面散热片用胶连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种井下配水器的电路板散热装置，其特征在于：有六行的半导体电偶，三行N极半导体电偶与三行P极半导体电偶交替分布。