一種井下配水器的電路板散熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電路板散熱裝置，尤其涉及一種井下配水器的電路板散熱裝置。
【背景技術】
[0002]注水驅油是油田中后期的重要采油手段，在分層注水控制閥運行中，需要時刻對油田油井中井下狀態的監測和控制。通過對這些測量數據的分析、處理，進而及時有效的進行綜合調控并將控制命令發送給井下測調設備，才能正確有效的完善測調過程。因此，井下控制系統工作的安全與可靠是實現分層注水的關鍵。
[0003]由于井下空間狹小，配水器密封嚴密，一般的電路板散熱器難以應用。本發明在井下電路板散熱裝置中采用熱電制冷技術。熱電制冷是建立于塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應、焦耳效應、傅立葉效應共五種熱電效應基礎上的制冷新技術。塞貝克效應:用兩種不同導體組成閉合回路中，當兩個連接點溫度不同時，導體回路就會產生電動勢。珀爾帖效應:珀爾帖效應是塞貝克效應的逆過程。由兩種不同材料構成回路時，回路的一端吸收熱量，另一端則放出熱量。湯姆遜效應:若電流過有溫度梯度的導體，則在導體和周圍環境之間將進行能量交換。焦耳效應:單位時間內由穩定電流產生的熱量等于導體電阻和電流平方的乘積。傅立葉效應:單位時間內經過均勻介質沿某一方向傳導的熱量與垂直這個方向的面積和該方向溫度梯度的乘積成正比。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決電路板散熱問題而提供一種井下配水器的電路板散熱
目.ο
[0005]本發明的目的是這樣實現的:包括與配水器內壁貼合的曲面散熱片、與電路板貼合的平面散熱片以及設置在曲面散熱片與平面散熱片之間的至少六行的半導體電偶，且半導體電偶的總行數為偶數，奇數行設置N極半導體電偶、偶數行設置P極半導體電偶，每個奇數行的N極半導體電偶之間用N極金屬導流條連接，每個偶數行的P極半導體電偶之間用P極金屬導流條連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導體電偶與P極半導體電偶的對應的每一列N極半導體與P極半導體之間用吸熱端金屬導流條連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條都是與曲面散熱片配合曲面結構，每個吸熱端金屬導流條都是與平面散熱片配合的平面結構，且每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條與曲面散熱片固定連接，每個吸熱端金屬導流條與平面散熱片固定連接。
[0006]本發明還包括這樣一些結構特征:
[0007]1.每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條與曲面散熱片用膠連接，每個吸熱端金屬導流條與平面散熱片用膠連接。
[0008]2.有六行的半導體電偶，三行N極半導體電偶與三行P極半導體電偶交替分布。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明采用熱電制冷技術解決井下電路板的散熱問題，本發明可以有效解決井下配水器空間狹小，普通散熱器不易安裝的問題，且本發明的曲面散熱片緊貼配水器內壁，平面散熱器緊貼電路板。散熱器可以隨形設計，可以根據配水器的尺寸結構更改相應尺寸。本發明結構簡單，原理、設計新穎，也可以根據實際需要進行尺寸設計。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖；
[0011]圖2是本發明的詳細結構解析圖；
[0012]圖3是本發明的工作原理圖；
[0013]圖4是本發明在配水器中的安裝位置示意圖一；
[0014]圖5是本發明在配水器中的安裝位置示意圖二。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0016]結合圖1至圖5，本發明包括與配水器10內壁貼合的曲面散熱片1、與電路板8貼合的平面散熱片7以及設置在曲面散熱片I與平面散熱片7之間的至少六行的半導體電偶，每行半導體電偶可以有至少兩個的對應的半導體材料，且半導體電偶的總行數為偶數，可以根據需要對本發明的半導體的行數和列數進行調整，只要保證總行數是偶數就可以；奇數行設置N極半導體電偶4、偶數行設置P極半導體電偶5，每個奇數行的N極半導體電偶之間用N極金屬導流條2連接，每個偶數行的P極半導體電偶之間用P極金屬導流條3連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導體電偶4與P極半導體電偶5的對應的每一列N極半導體與P極半導體之間用吸熱端金屬導流條6連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導流條2、每個P極金屬導流條3都是與曲面散熱片I配合曲面結構，每個吸熱端金屬導流條6都是與平面散熱片7配合的平面結構，且每個N極金屬導流條2、每個P極金屬導流條3與曲面散熱片I固定連接，每個吸熱端金屬導流條6與平面散熱片7固定連接。每個N極金屬導流條2、每個P極金屬導流條3與曲面散熱片I用膠連接，每個吸熱端金屬導流條6與平面散熱片7用膠連接，也即連接方式為膠粘。本發明的說明書附圖給出的是有六行的半導體電偶，三行N極半導體電偶4與三行P極半導體電偶5交替分布。
[0017]如圖1-圖2所示，本發明所提供的散熱器的兩個散熱片(曲面散熱片I和平面散熱片7)之間設置多個按行排列的半導體電偶，每一行設置同一類型的半導體電偶，N極、P極半導體交替排列。每一行的N、P極半導體電偶分別通過N、P極金屬導流條并聯在一起，每一列的一組N、P極半導體通過吸熱端金屬導流條6連接在一起。半導體電偶外側一端接曲面散熱片，一端接平面散熱片。
[0018]具體工作過程如下:本發明工作時，向散熱器通入直流電。其中，將奇數排的N極金屬導流條2串聯在一起，接電源的正極；P極金屬導流條3串聯在一起，接電源的負極。每一列的一對半導體電偶形成一對熱電偶。根據珀爾帖效應，在熱電偶接頭處會產生溫度和熱量的轉移。吸熱端金屬導流條一端為散熱器的冷端，電流方向是N極半導體電偶4流向P極半導體電偶5，溫度下降并且吸熱。而N、P極金屬導流條的一端為散熱器熱端，電流方向是P極半導體電偶5流向N極半導體電偶4，溫度上升并且放熱。散熱器的平面散熱片7一端緊貼電路板8，吸收熱量；曲面散熱片I 一端緊貼配水器10內壁，為放熱端。本發明應用波爾貼效應，采用隨形設計，散熱效果顯著。如圖3所示:右側箭頭代表吸熱，左側箭頭代表散熱。圖4和圖5給出了本發明在井下配水器中的安裝位置的示意圖。
[0019]本發明的散熱器結構包括相對設置的曲面散熱片1、平面散熱片7以及設置在兩個散熱片之間的多個按序排列的半導體電偶，其中，多個半導體電偶中一部分為N型半導體4、另一部分為P型半導體5。半導體電偶排列呈多行，每行中設置同一類型的半導體電偶。其中N型半導體電偶和P型半導體交替排列。每一排的半導體電偶設置一個金屬導流條。每兩排中的一對N、P型半導體電偶形成一個電偶組，用吸熱端金屬導流條6連接在一起。散熱器金屬導流條一側設置有曲面散熱片，吸熱端金屬導流條6—側設置有平面散熱片7，本發明的各類的導流條與散熱片之間采用膠粘方式粘接在一起。
【主權項】
1.一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:包括與配水器內壁貼合的曲面散熱片、與電路板貼合的平面散熱片以及設置在曲面散熱片與平面散熱片之間的至少六行的半導體電偶，且半導體電偶的總行數為偶數，奇數行設置N極半導體電偶、偶數行設置P極半導體電偶，每個奇數行的N極半導體電偶之間用N極金屬導流條連接，每個偶數行的P極半導體電偶之間用P極金屬導流條連接，且由上至下的相鄰兩行的N極半導體電偶與P極半導體電偶的對應的每一列N極半導體與P極半導體之間用吸熱端金屬導流條連接形成一個熱電偶組，每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條都是與曲面散熱片配合曲面結構，每個吸熱端金屬導流條都是與平面散熱片配合的平面結構，且每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條與曲面散熱片固定連接，每個吸熱端金屬導流條與平面散熱片固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:每個N極金屬導流條、每個P極金屬導流條與曲面散熱片用膠連接，每個吸熱端金屬導流條與平面散熱片用膠連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種井下配水器的電路板散熱裝置，其特征在于:有六行的半導體電偶，三行N極半導體電偶與三行P極半導體電偶交替分布。
【專利摘要】本發明提供的是一種井下配水器的電路板散熱裝置，包括N極半導體電偶和P極半導體電偶、金屬導流條、導線、散熱片等。散熱器在配水器中安裝時，平面散熱片緊貼電路板，曲面散熱片緊貼配水器內壁，工作時向散熱器的半導體材料通入直流電，電流從N極半導體電偶流入，P極半導體電偶流出，根據珀爾帖效應，兩種不同材料構成回路時，回路的一端吸收熱量，另一端則放出熱量。其中靠近電路板一側為冷端，吸收熱量，靠近配水器內壁一端為熱端，放出熱量。本發明解決了井下配水器空間狹小，普通散熱器難以安裝的問題，且結構簡單，原理新穎，可以根據實際情況隨形設計，有效克服井下電路板散熱難的問題。
【IPC分類】H05K1-02, H05K7-20
【公開號】CN104797077
【申請號】CN201510166535
【發明人】徐賀, 王鵬, 李臻, 王培元, 于洪鵬, 徐燕, 王文龍, 孫澤明, 寇建華
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月9日