CN219577647U - 一种船舶电控箱的降温散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶电控箱的降温散热装置，包含吸热散热器、导热块、连接板、半导体制冷片、放热散热器、冷端罩壳；导热块固定连接在吸热散热器上部；连接板中部设有制冷片孔，吸热散热器固定连接在连接板的下部，并使得导热块嵌入制冷片孔中；半导体制冷片嵌入在连接板的制冷片孔上部，冷端向下与导热块贴合，热端向上与放热散热器贴合，并将放热散热器连接在连接板上；所述冷端罩壳罩着吸热散热器；冷端罩壳右端面上设有进风口，在进风口上设有进风风扇；所述冷端罩壳左端面上设有出风口；所述冷端罩壳的壳体材料为多层结构，由外向内，至少包含吸湿层、绝热层、金属层；降温散热装置安装在船舶电控箱的顶部为舶电控箱的降温散热。

Description

一种船舶电控箱的降温散热装置

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及船舶电控箱的降温散热装置，属于船舶制冷技术领域。

背景技术

随着半导体制冷片技术的成熟，利用半导体制冷片对船舶电控箱进行降温散热以及除湿，逐渐被船舶电控箱使用，如专利申请，名称：“一种船舶电控箱的降温散热系统”，申请号：202210292912.5，就是使用半导体制冷片对船舶电控箱的降温散热；该系统的核心部件为半导体制冷片，半导体制冷片为薄型；半导体制冷片的二端面，一面为冷端，另一面为热端，其冷热端材质为陶瓷，此外，冷热端分别设有吸热散热器和放热散热器，散热器的材质为金属导热材料，将冷端的吸热散热器设置在电控箱内，将热端为放热散热器设置在电控箱外，并在冷热端散热器之间进行隔热处理，并通过连接板安装在船舶电控箱的侧面。

在吸热散热器的外部设有一只冷端罩壳，在冷端罩壳上，分别设有进风口和出风口，在进风口上设有进风风扇和进风滤网；通过进风风扇，将船舶电控箱箱体内的热空气，吸入冷端罩壳内，通过吸热散热器对热空气进行冷却，冷却后的空气通过出风口再回到船舶电控箱箱体内，即使用强制风循环方式，提高换热效率。

由于吸热散热器的冷端罩壳内为冷空气，由于热交换，使得冷端罩壳外壁比船舶电控箱箱体内的温度要低，因而容易产生结露。所谓结露是指空气中的水汽达到饱和状态时，若环境温度继续下降，或者设备表面温度低于附近空气露点温度，开始出现空气中过饱和的水汽凝结成水析出的现象。一旦冷端罩壳外壁结露，当露珠达到一定大小就会滴落，船舶在海上航行，特别是在风浪的作用下，产生纵倾或横倾，露珠滴落的方向无法控制，如果露珠滴落到电控元器件上，轻则降低产品的绝缘性，重则导致电路短路。

此外，冷空气重，热空气轻，将半导体制冷片安装在船舶电控箱立面板上，其换热效果也不是最优。

综上所述，利用半导体制冷片对船舶电控箱进行降温散热以及除湿，虽然方便灵活，但在使用过程中，容易产生结露，存在降低电控箱绝缘电阻和电路短路等安全风险；由于其安装位置不合理，降低了半导体制冷片的换热效率。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服船舶电控箱内，采用半导体制冷技术对船舶电控箱进行降温散热产生的新问题，即制冷端容易产生结露，导致船舶电控箱低绝缘、短路等安全事故；此外，由于安装位置不合理，导致半导体制冷片制冷效率低；通过对吸热散热器的冷端罩壳的重新设计，以及调整半导体制冷片的安装位置，以克服上述缺陷。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种船舶电控箱的降温散热装置，包含电控箱、吸热散热器、导热块、连接板、半导体制冷片、放热散热器、冷端罩壳、截止阀；所述吸热散热器为单边直肋散热器，其左、右视图均为梳齿形，梳背在上，梳齿向下；所述导热块固定连接在吸热散热器上部；所述连接板中部设有制冷片孔，所述吸热散热器固定连接在连接板的下部，并使得导热块嵌入制冷片孔下部；所述半导体制冷片嵌入在连接板的制冷片孔上部，冷端向下与导热块贴合，热端向上与放热散热器贴合，并将放热散热器连接在连接板上；所述冷端罩壳罩着吸热散热器；其特征在于：所述冷端罩壳为长槽形，开口向上；所述冷端罩壳右端面上设有进风口，在进风口口部设有进风风扇；所述冷端罩壳左端面上设有出风口；所述冷端罩壳的壳体材料为多层结构，由外向内，至少包含吸湿层、绝热层、金属层；所述截止阀安装在冷端罩壳的底部；所述降温散热装置安装在电控箱的顶部。

本实用新型的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现。

上述所述冷端罩壳固定在吸热散热器的前后肋片上。

上述所述进风风扇为轴流风扇。

上述所述轴流风扇的进风口设有进风滤网。

上述所述出风口设有出风滤网。

上述所述冷端罩壳的金属层为不锈钢。

上述所述冷端罩壳的绝热层为隔热保温漆。

上述所述冷端罩壳的吸湿层为水性环保防结露涂料。

上述所述截止阀的出口通过排水管连接至船舶电控箱外部。

上述所述截止阀为手动控制开阀和关阀。

上述所述截止阀还可以为自动控制开阀和关阀。

上述所述放热散热器为铜管散热器。

上述所述放热散热器、半导体制冷片、导热块、吸热散热器之间，均设有石墨垫片。

有益效果：

本实用新型是一种船舶电控箱的降温散热装置，通过冷端罩壳，将吸热散热器罩起来，并在冷端罩壳的右端进风口的前部设置进风风扇，在冷端罩壳的左端设有出风口，通过强制空气流动，增强吸热散热器的换热效果。

由于冷端罩壳是固定在吸热散热器的前后肋片上，通过吸热散热器的前后肋片的热传导，以及底部和左右二端的空气热交换，使得冷端罩壳的表面较船舶电控箱内部的温度低，在冷端罩壳的表面容易产生结露；为此，本发明通过在冷端罩壳的金属层外部设置一层绝热层，降低冷端罩壳的外部与环境的温差，从而防止冷端罩壳的外部产生结露；绝热只是理论上的假设，在实际工业产品中，实现完全绝热很难实现，也就是说，绝热层不能完全隔绝冷端罩壳的热交换，为了进一步防止冷端罩壳结露，本发明在绝热层的外部，又设置一层吸湿层，利用涂料表面多孔结构吸收水汽，避免水汽凝结成水珠，达到吸湿效果，由于船舶电控箱内环境温度较高，被吸湿层吸附的水汽在高温下很快被蒸发，使水汽在吸湿层的吸附与蒸发达到动态平衡，从而保护船舶电控箱的安全。

本实用新型在放热散热器和半导体制冷片之间、半导体制冷片和导热块之间、导热块和吸热散热器之间，均设有石墨垫片，由于石墨具有良好的导热性能，且使用的是一种较薄的石墨垫片，因此在物体表面具有良好的贴合性能，可以大大提高本发明的各导热体接触面的面积，从而进一步提高本发明的换热效率。

本实用新型在长槽形冷端罩壳的槽底安装了一只截止阀，当冷端罩壳内的结露积累较多时，可以打开截止阀，通过排水管将结露排出船舶电控箱，结露排出后，再关闭截止阀，防止船舶电控箱外部的湿空气通过排水管和截止阀，进入船舶电控箱。此外，截止阀还可以为电控截止阀，通过液位传感器和时间继电器对其进行控制，实现对截止阀自动控制开阀和关阀操作。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为图1的右视图；

图3为图1局部A的放大图；

图4为截止阀1自动控制系统。

其中：1.截止阀，101.排水管，2.冷端罩壳，201.出风口，202.进风口，211.金属层，212.绝热层，213.吸湿层，3.出风滤网，4.连接板，401.制冷片孔，5.放热散热器，501.弹性压紧装置，502.第三石墨垫片，6.半导体制冷片，7.进风滤网，8.进风风扇，9.吸热散热器，901.导热块，902.第二石墨垫片，903.第一石墨垫片，904.第一螺钉。

YW、液位开关，K1、第一继电器线圈，K11、第一继电器一常开，K12、第一继电器二常开，K2、第二继电器线圈，K21、第二继电器一常闭，TS、时间继电器控制器，TS1、时间继电器得电延时闭合触点，K、截止阀1线圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的和技术方案表述更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

本实用新型中所述的“左、右、上、下、前、后”的含义指的是阅读者正对附图1时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，阅读者的上边即为上，阅读者的下边即为下，阅读者前方纸里的面为后，阅读者正对的面为前；本实用新型中所述的“高、宽、深”的含义：上下之间距离为高，左右之间距离为宽，前后之间距离为深，而非对本实用新型的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本实用新型实施例一：

本实施例船舶电控箱的降温散热装置，是安装在船舶电控箱的顶部，由于热空气轻，因此船舶电控箱内顶部的温度高于底部，将船舶电控箱的降温散热装置安装在船舶电控箱的底部，从而有利于提高船舶电控箱降温散热装置的换热效率。

如图1、图2所示，在吸热散热器9的上平面通过第一螺钉904固定导热块901，导热块901的宽度与深度与半导体制冷片6的端面尺寸相同，在吸热散热器9的上平面与导热块901之间，设有一块第一石墨垫片903，将导热块901从连接板4的下方嵌入制冷片孔401下部，并将吸热散热器9固定在连接板4的下方；在导热块901的上平面(即制冷片孔401的上部)，顺次放置第二石墨垫片902、半导体制冷片6、第三石墨垫片502、放热散热器5，并通过弹性压紧装置501将放热散热器5固定连接在连接板4上，半导体制冷片6放置时，冷端向下，热端向上。由于弹性压紧装置501在将放热散热器5压在半导体制冷片6上是弹性压紧，避免刚性压紧时，因压紧力不可控，而导致半导体制冷片6，因其冷热端的陶瓷材料被压碎，从而保证装置使用安全。

连接板的高度(H)＜半导体制冷片6高度(h2)+[导热块9高度+第二石墨垫片902厚度+第一石墨垫片903厚度](h1)，即H＜h2+h1，本实施例H+0.5(毫米)＝h2+h1，保证半导体制冷片6能够被放热散热器5通过弹性压紧装置501有效压紧在导热块901上。

第一石墨垫片903、第二石墨垫片902、第三石墨垫片502，在厚度方向，包含哑黑膜层、天然石墨片层、PET双面胶层，石墨垫片厚度约为0.017-0.007毫米；由于石墨具有良好的导热性能，且石墨垫片厚度较薄，因此在物体表面具有良好的贴合性能，可以大大提高本发明的各导热体接触面的面积，从而提高换热效率。

吸热散热器9为单边直肋散热器，其左、右视图均为梳齿形，梳背在上，梳齿向下，以方便进风风扇8将热风送入吸热散热器9内，进行冷却后流出出风口201。

冷端罩壳2为长槽形，开口向上；在冷端罩壳2左右二端面上，分别设有出风口201和进风口202，在左端面上的出风口201左前端，设有出风滤网3；在右端面的进风口202右前端，设有进风风扇8，在进风风扇8右前端设有进风滤网7，进风风扇8为轴流风扇；冷端罩壳2是将吸热散热器9完全覆盖，且在左右二端以及下部均与吸热散热器9的肋片保留了间隙，在前后二侧与吸热散热器9的前后肋片保持贴合，并将冷端罩壳2利用螺钉固定在吸热散热器9的前后肋片上。

在冷端罩壳2的底部，设有截止阀1，在截止阀1的下面，设有排水管101，排水管101与箱体底部填料函连接，通过填料函密封，将排水管101与箱体外部联通，使凝露排出船舶电控箱的外部。本实施例截止阀1为手动截止阀，需要排出冷端罩壳2内凝露时，打开截止阀1，排完凝露后，再关闭截止阀1，避免船舶电控箱外部湿空气进入电控箱内部，减少凝露产生。

如图3所示，冷端罩壳2的壳体包含三层，从外向内，分别是吸湿层213、绝热层212和金属层211。吸湿层213主要是通过其材料表面多孔结构吸附水汽，避免水汽聚集形成水滴向下滴落，影响船舶电控箱的安全运行，本实施例吸湿层213优选材料为：专利申请公布号：CN112812632A，申请名称：“一种船舶上建及舱室用水性环保防结露涂料”。绝热层212主要选用导热系数低的材料，从而使冷端罩壳2达到隔热保温的效果，本实施例绝热层212优选使用NS500无机高耐候长效隔热保温漆。金属层211主要选用抗腐蚀材料，本实施例优选金属层211使用316不锈钢钢板。

本实用新型实施例二：

实施例二与实施例一的区别在于：实施例一中的截止阀1为手动阀，实施例二中的截止阀1为自动控制电动阀。

其连接如下：

如图4所示，电源正极与第二继电器一常闭K21触点左端相连，第二继电器一常闭K21触点右端与，液位开关YW触点、第一继电器一常开K11触点并联后的左端相连，液位开关YW触点、第一继电器一常开K11触点并联后的右端与，第一继电器线圈K1、时间继电器控制器TS的正极端并联后相连，第一继电器线圈K1、时间继电器控制器TS的负极端并联后与电源负极相连；

电源正极与时间继电器得电延时闭合触点TS1的左端相连，时间继电器得电延时闭合触点TS1的右端与第二继电器线圈K2的正极相连，第二继电器线圈K2的负极与电源负极相连；

电源正极与第一继电器二常开K12触点的左端相连，第一继电器二常开K12触点的右端与截止阀1线圈K的正极相连，截止阀1线圈K的负极与电源负极相连。

其控制过程如下：

本实施例电源为DC24V，系统监控状态如图4，当冷端罩壳2内液位到达设定高度，液位开关YW闭合，第一继电器线圈K1得电，第一继电器一常开K11闭合，自保液位开关YW信号，第一继电器二常开K12闭合，截止阀1线圈K得电，控制截止阀1打开，排出冷端罩壳2内的凝露。

此外，时间继电器控制器TS也与第一继电器线圈K1同时得电，当时间继电器控制器TS得电达到设定时间时，其时间继电器得电延时闭合触点TS1闭合，第二继电器线圈K2得电，第二继电器一常闭K21断开；导致第一继电器线圈K1与时间继电器控制器TS同时失电，接着导致第一继电器一常开K11断开，解除了液位开关YW自保信号；同时第一继电器二常开K12断开，截止阀1线圈K失电，截止阀1关闭，同时，其时间继电器得电延时闭合触点TS1断开，第二继电器线圈K2失电，第二继电器一常闭K21重新闭合，系统恢复监控状态中。

Claims (10)

1.一种船舶电控箱的降温散热装置，包含电控箱、吸热散热器、导热块、连接板、半导体制冷片、放热散热器、冷端罩壳、截止阀；所述吸热散热器为单边直肋散热器，其左、右视图均为梳齿形，梳背在上，梳齿向下；所述导热块固定连接在吸热散热器上部；所述连接板中部设有制冷片孔，所述吸热散热器固定连接在连接板的下部，并使得导热块嵌入制冷片孔中；所述半导体制冷片嵌入在连接板的制冷片孔上部，冷端向下与导热块贴合，热端向上与放热散热器贴合，并将放热散热器连接在连接板上；所述冷端罩壳罩着吸热散热器；其特征在于：所述冷端罩壳为长槽形，开口向上；所述冷端罩壳右端面上设有进风口，在进风口口部设有进风风扇；所述冷端罩壳左端面上设有出风口；所述冷端罩壳的壳体材料为多层结构，由外向内，包含吸湿层、绝热层、金属层；所述降温散热装置安装在电控箱的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述冷端罩壳固定在吸热散热器的前后肋片上。

3.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述进风风扇为轴流风扇。

4.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述冷端罩壳的金属层为不锈钢。

5.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述冷端罩壳的绝热层为隔热保温漆。

6.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述冷端罩壳的吸湿层为水性环保防结露涂料。

7.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述截止阀的出口通过排水管连接至船舶电控箱外部。

8.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述截止阀为手动控制开阀和关阀。

9.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述截止阀还可以为自动控制开阀和关阀。

10.根据权利要求1所述的一种船舶电控箱的降温散热装置，其特征在于：所述放热散热器、半导体制冷片、导热块、吸热散热器之间，均设有石墨垫片。