CN217116711U - 一种可实现大功率散热的水下密封舱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水下密封舱，具体涉及一种可实现大功率散热的水下密封舱。主要解决了现有的水下密封舱的大功率散热装置存在装配难度大，不利于后期维护，绝缘风险大，设备可靠性低技术问题。本实用新型包括耐压筒及安装在耐压筒内的主体支架、前支撑板、后支撑板、多组异形导热块。本实用新型通过前支撑板、后支撑板将主体支架固定在耐压筒内，主体支架上安装有多个浮动弹性结构件，将多个需要散热的电路板和固定在电路板上的多组异形导热块紧压在耐压筒内壁，降低了装配难度，保证了散热效率。同时，本实用新型在异形导热块与电路板之间和异形导热块与耐压筒接触面中均填充有绝缘材料，通过多层绝缘防护，保证了散热装置的绝缘性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水下密封舱，具体涉及一种可实现大功率散热的水下密封舱。
背景技术
随着水下设备对性能和功耗的要求日益上升，水下密封舱内部的大功率发热器件越来越多，例如，高性能FPGA芯片和大功率电源模块等。为了保护设备，提高内部大功率发热器件的使用寿命，在水下工作过程中需要及时将大功率发热器件散发的热量排出舱外。在实际应用中，由于舱内一般为导热率较低的空气，而密闭环境中无法通过风扇实现散热，且受空间和功耗限制无法使用液冷，因此多数情况下采用传导传热的方式将热量通过筒壁散至水中。
中国专利CN206674427U提供了一种水下密封舱内大功率器件散热装置，该装置将大功率器件直接安装在内多边形散热舱的内壁，在二者间填充导热硅脂和石墨薄膜垫片增强导热效率。该方法具有结构简单，易于实现的特点。但是，在实际应用中，将散热器件分散安装在内壁上增加了装配难度，不利于后期维护；另外，水下设备对器件与外壳之间的绝缘有严格要求，该技术中二者之间仅采用单层强度较低的导热垫片进行绝缘，存在极大的绝缘风险，降低了设备的可靠性。
实用新型内容
为了解决现有水下密封舱中的散热装置存在存在装配难度大，不利于后期维护，绝缘风险大，设备可靠性低的技术问题，提供一种可实现大功率散热的水下密封舱。
为了实现上述目的，本实用新型所提供的技术解决方案是：
一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特殊之处在于：所述水下密封舱包括耐压筒2、前端盖3和后端盖4；
所述耐压筒2前端连接前端盖3，后端连接后端盖4；
所述前端盖3上安装有前端穿舱件5；所述后端盖4上安装有后端穿舱件6；
还包括散热结构主体1；
所述散热结构主体1包括主体支架7、前支撑板8、后支撑板9、异形导热块11；
所述主体支架7为多棱柱框架，两个多边形的面分别称为主体支架7前端和主体支架7 后端；
所述前支撑板8连接在主体支架7前端，所述后支撑板9连接在主体支架7后端；
所述前支撑板8与前端盖3固连；所述后支撑板9与后端盖4固连；
所述主体支架7每个支持面通过多个浮动弹性结构件12连接需要散热的电路板10；
所述异形导热块11固连在电路板10上，且位于电路板10与耐压筒2内壁之间；浮动弹性结构件12挤压推动电路板10，使固连在电路板10上的异形导热块11弧形面紧贴耐压筒2 内壁；
所述异形导热块11的弧形面和耐压筒2内壁之间填充有绝缘散热材料。
进一步地，所述异形导热块11上设有导热凸起15，导热凸起15的位置与电路板10上的发热元件14的位置相对应设置。
进一步地，所述导热凸起15与电路板10上的发热元件14之间填充有绝缘散热材料。
进一步地，所述浮动弹性结构件12包括多个导向支柱及套设在导向支柱上的弹簧；所述弹簧在无弹性形变时的长度大于导向支柱的长度；所述导向支柱由设置在主体支架7上的中空支柱和设置在电路板10上与中空支柱对应位置的支柱构成；所述支柱插入中空支柱中，且具有径向间隙；所述弹簧被压缩在主体支架7和电路板10之间。
进一步地，所述异形导热块11与电路板10上均设置有定位孔，定位柱13设置在异形导热块11与电路板10相对应的定位孔之间，将电路板10固定在异形导热块11上。
进一步地，所述绝缘散热材料为散热硅脂垫或石墨烯垫片。
进一步地，所述异形导热块11金属铝。
进一步地，所述主体支架7具体为四棱柱框架。
相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型提供的一种可实现大功率散热的水下密封舱，通过前支撑板和后支撑板将主体支架固定在前端盖和后端盖之间，其他部件依靠主体支架装配的装配方式，有效降低了装配难度；
2.本实用新型提供的一种可实现大功率散热的水下密封舱，通过多层导热绝缘填充的设计，在保证散热效率的同时充分保证了设备的绝缘性；
3.本实用新型提供的一种可实现大功率散热的水下密封舱，通过浮动弹性结构件保证了各部件之间接触紧密，同时具有一定减振效果，保证了设备的散热和使用安全。
附图说明
图1为本发明一种可实现大功率散热的水下密封舱的实施例纵向剖面图；
图2为本发明一种可实现大功率散热的水下密封舱的实施例散热结构的爆炸分解图(相似结构未分解)。
附图标记说明：
1-散热结构主体，2-耐压筒，3-前端盖，4-后端盖，5-前端穿舱件，6-后端穿舱件，7- 主体支架，8-前支撑板，9-后支撑板，10-电路板，11-异形导热块，12-浮动弹性结构件，13- 定位柱，14-发热元件，15-导热凸起。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构、原理和具体实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，散热结构主体1安装在由耐压筒2、前端盖3和后端盖4组成的耐压舱内。前端穿舱件5和后端穿舱件6用于实现密封舱内电路板10与外部设备的供电和信号传输。
如图2所示，散热结构主体1包括主体支架7、前支撑板8、后支撑板9、电路板10、异形导热块11、浮动弹性结构件12。主体支架7为棱柱框架结构，在本实施例中，主体支架7 为四棱柱框架。主体支架7两端均设有多个螺纹孔，前端通过螺纹孔和螺钉配合固定在前支撑板8上，后端通过螺纹孔和螺钉配合固定在后支撑板9上。前支撑板8被螺钉固定在前端盖3上，后支撑板9被螺钉固定在后端盖4上。在此实施例中，前支撑板8和后支撑板9为直径略小于耐压筒2内径的圆形，中间非连接位置做了挖空减重处理。主体支架7通过前支撑板8和后支撑板9分别固定在耐压仓的前端盖3和后端盖4上，实现主体支架7的轴向定位和径向定位。主体支架7通过前支撑板8和后支撑板9定位后，通过多个浮动弹性结构件 12与需要散热的电路板10连接。所述浮动弹性结构件12包括多个导向支柱及套设在导向支柱上的弹簧；弹簧在无弹性形变时的长度大于导向支柱的长度；导向支柱由设置在主体支架 7上的中空支柱和设置在电路板10上与中空支柱对应位置的支柱构成；电路板10上的支柱插入主体支架7上的中空支柱中，且具有径向间隙；弹簧在使用时被压缩在主体支架7和电路板10之间。在本实施例中，主体支架7和电路板10之间通过6个均匀分布的浮动弹性结构件12，实现主体支架7和电路板10之间的连接。
所述异形导热块11与电路板10上均设置有定位孔，定位柱13设置在异形导热块11与电路板10相对应的定位孔之间，将电路板10固定在异形导热块11上。异形导热块11上设置有针对电路板10上的发热元件14定制的导热凸起15，导热凸起15与发热元件14之间填充有绝缘材料，导热凸起15与其他电子元件不接触，保证电路板10的周围的绝缘性。异形导热块11其中一面为能与耐压筒2内壁紧密相贴的弧形。在安装完后，浮动弹性结构件12 中的弹簧保证有一定压缩量，可将电路板10及异形导热块11紧压在耐压筒2内壁。异形导热块11与耐压筒2内壁之间填充有绝缘材料，多重绝缘材料的填充保证了散热装置的绝缘性。在本实施例中，绝缘材料为散热硅脂垫或石墨烯垫片。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述水下密封舱包括耐压筒(2)、前端盖(3)和后端盖(4)；
所述耐压筒(2)前端连接前端盖(3)，后端连接后端盖(4)；
所述前端盖(3)上安装有前端穿舱件(5)；所述后端盖(4)上安装有后端穿舱件(6)；
还包括散热结构主体(1)；
所述散热结构主体(1)包括主体支架(7)、前支撑板(8)、后支撑板(9)、异形导热块(11)；
所述前支撑板(8)连接在主体支架(7)的前端，所述后支撑板(9)连接在主体支架(7)的后端；
所述前支撑板(8)与前端盖(3)固连；所述后支撑板(9)与后端盖(4)固连；
所述主体支架(7)为多棱柱框架，每个支持面通过多个浮动弹性结构件(12)连接需要散热的电路板(10)；
所述异形导热块(11)固连在电路板(10)上，且位于电路板(10)与耐压筒(2)内壁之间；浮动弹性结构件(12)挤压推动电路板(10)，使固连在电路板(10)上的异形导热块(11)弧形面紧贴耐压筒(2)内壁；
所述异形导热块(11)的弧形面和耐压筒(2)内壁之间填充有绝缘散热材料。
2.根据权利要求1所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述异形导热块(11)上设有导热凸起(15)，导热凸起(15)的位置与电路板(10)上的发热元件(14)的位置相对应设置。
3.根据权利要求2所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述导热凸起(15)与电路板(10)上的发热元件(14)之间填充有绝缘散热材料。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述浮动弹性结构件(12)包括多个导向支柱及套设在导向支柱上的弹簧；所述弹簧在无弹性形变时的长度大于导向支柱的长度；所述导向支柱由设置在主体支架(7)上的中空支柱和设置在电路板(10)上与中空支柱对应位置的支柱构成；所述支柱插入中空支柱中，且具有径向间隙；所述弹簧被压缩在主体支架(7)和电路板(10)之间。
5.根据权利要求4所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述异形导热块(11)与电路板(10)上对应位置均设置有定位孔，定位柱(13)的两端分别与异形导热块(11)与电路板(10)相对应的定位孔连接，将电路板(10)固定在异形导热块(11) 上。
6.根据权利要求5所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述绝缘散热材料为散热硅脂垫或石墨烯垫片。
7.根据权利要求6所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述异形导热块(11)为金属铝。
8.根据权利要求7所述的一种可实现大功率散热的水下密封舱，其特征在于：所述主体支架(7)具体为四棱柱框架。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116321883A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-06-23 | 之江实验室 | 一种应用于深海的高水密性大功率器件散热装置 |
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2021
- 2021-11-15 CN CN202122786906.9U patent/CN217116711U/zh active Active
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| CN116321883B (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-18 | 之江实验室 | 一种应用于深海的高水密性大功率器件散热装置 |
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