散熱器表面溫度場測試工裝的製作方法

2023-04-24 22:21:01 1

專利名稱：散熱器表面溫度場測試工裝的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可應用於空調器室外機散熱器表面溫度場測試工裝，屬於空 調與製冷工程領域。
背景技術：
現有國內、外市場上銷售和使用的空調器，其室外機中安裝的壓縮機、冷凝器等系 統器件在工作時會產生大量的熱能，從而對其他電路器件的散熱構成了直接影響，對此相 應的行業標準中也有規定。為提高電路器件的散熱效率，通常需要測定散熱器表面溫度場的分布規律和趨 勢，以便於進行核心控制器件的布局優化。目前國內空調器室外機電路器件，在散熱器表面的排布位置選取方式大致有以下 兩禾中一是，對散熱器在整個室外機空氣流場中進行CFD (計算流體力學， ComputationFluid Mechamics的簡稱)分析。同時對散熱器表面布局的CAE優化設計，從 而實現熱固耦合模擬測試。此類測試方法能夠精確地測出表面可視化的相對溫度場分布， 據此將電路器件排布可以得到最優化的散熱效率。二是，還可參考同類型產品的設計布局，通過結合自身電控板器件設計要求，近似 地將電路器件在散熱器表面進行大致擺放，對於主要器件或關鍵位置點則需補充進行溫度 測量進行驗證或修改。上述測試方法中，採用CFD分析需要進行複雜的數據計算，不僅耗時較長、而且運 算過程中需要綜合地考慮流場和溫度場的耦合、以及邊界條件的選取等因素，因此很難精 確地實現數值分析，具有一定的局限性，測試成本較高；如採用第二種方式則會引起較大的 誤差，一旦位置選取不當則還需重新進行調整和反覆試驗，整體工作效率並不高。而且，散 熱器有可能存在較多的閒暇位置而不利於控制成本。

實用新型內容本實用新型所述散熱器表面溫度場測試工裝，針對現有技術不足而在散熱器表面 進行多個位置點的發熱感溫測定，以同一空氣流場中相同功率發熱點的不同位置點的散熱 效率來直觀地表達出溫度場分布情況，從而根據最低溫度點與等溫線分布來求得IGBT、二 極管等發熱器件的最佳布局方案，據此優化電控板上發熱器件的設計布局。本實用新型的設計目的在於，採用較為簡單和直觀的發熱電偶測溫方法，以測得 散熱器表面的等溫線分布，從而為分析出散熱趨勢與位置變化規律提供有力的數據支持， 所測得的溫度場分布結果較為準確、測試成本較低、周期較短、具有較高的可行性。另一設計目的在於，通過測得的等溫線可優化電控板發熱器件分布位置的設計， 從而優化散熱器布局和降低其設計、製造成本。為實現上述設計目的，所述散熱器表面溫度場測試工裝主要包括有[0012]一翅片式散熱器，在散熱器平整的背面安裝一可移動的支撐件，在支撐件下方安裝一連接外部穩定 電源的發熱件；在散熱器正面的翅片中安裝一連接外部測溫電路的熱電偶，熱電偶設置在發熱件 下方。如上述基礎方案，發熱件在同一空氣流場中、以相同的功率所產生的熱量通過散 發器表面而被熱電偶感知其具體的散熱溫度。當發熱件在散熱器表面多個位置點之間移動 時，熱電偶相應位置測得的溫度值具有反映溫度場分布的特性，即多個測溫值可以形成多 條等溫線，從而獲得電控板發熱器件分布設計的優化方案。為進一步準確地實現發熱件在散熱表面的位置選擇，可採取如下改進方案，在散熱器背面縱向兩側設置一組平行的導槽，支撐件通過螺母、螺栓安裝於導槽。 則通過支撐件在導槽中沿縱向移動而實現發熱件多個縱向測溫點的選取與固定。基於相同原理，發熱件也可在支撐件下方沿其橫向移動而實現多個橫向測溫點的 選取與固定。為防止發熱件所產生的熱量通過支撐件散失而影響到熱電偶測溫的準確度，可在 支撐件與發熱件之間嵌裝一隔熱板。如上內容，所述散熱器表面溫度場測試工裝具有如下優點和有益效果1、測試工裝和方法較為簡單和直觀，具有較高的可行性。2、通過測得的等溫線而能夠準確地分析出散熱趨勢與位置變化規律，為溫度場分 布繪製提供準確的數據支持、測試成本較低、周期較短。3、有利於優化散熱器布局和降低其設計、製造成本。

現結合下述附圖對本實用新型做進一步解釋和說明。圖1是所述測試工裝的結構示意圖；圖2是圖1的側向示意圖；圖3是圖1的仰視示意圖；如圖1至圖3所示，螺母1，支撐件2，散熱器3，螺栓4，發熱件5，熱電偶6，等溫線 7，導槽8，最低溫度點9，隔熱板10，空氣流場11。
具體實施方式
實施例1，如圖1至圖3所示，本實施例提供一種散熱器表面溫度場測試工裝，主要 包括有一翅片式散熱器3 ；在散熱器3背面縱向兩側設置一組平行的導槽8，支撐件2通過螺母1、螺栓4安 裝於導槽8，支撐件2可沿散熱器3平整的背面縱向移動，在支撐件2下方安裝一連接外部穩定電源的發熱件5，在支撐件2與發熱件5之間 嵌裝一隔熱板10，在散熱器3正面的翅片中安裝一連接外部測溫電路的熱電偶6，熱電偶6設置在發熱件5下方。基於上述測試工裝，本實施例還實現了一種散熱器表面溫度場測試方法，具體地， 將翅片式散熱器3置於空調器室外風機運轉形成的空氣流場11中。當發熱件5處於散熱器3背面某一位置時，測得處於散熱器3正面、發熱件5下方 的熱電偶6所處位置點的溫度，利用在散熱器3背面縱向兩側設置一組平行的導槽8，沿縱向移動支撐件2以定位 發熱件5於M個測溫位置點，在縱向上某一位置固定支撐件2時，將發熱件5沿支撐件2橫向地移動以定位於 N個測溫位置點，則相應測得散熱器3正面MXN個位置點的溫度，在MXN個位置點中，將相同溫度的位置點用線連接而繪製成多條等溫線7，從其中找出最低溫度點9、以及散熱器3正面散熱溫度變化趨勢。在支撐件2與發熱件5之間嵌裝一隔熱板10，以防止發熱件5所產生的熱量通過 支撐件2散失而影響到熱電偶測溫的準確度。
權利要求一種散熱器表面溫度場測試工裝，包括一翅片式散熱器(3)，其特徵在於在散熱器(3)平整的背面安裝一可移動的支撐件(2)，在支撐件(2)下方安裝一連接外部穩定電源的發熱件(5)；在散熱器(3)正面的翅片中安裝一連接外部測溫電路的熱電偶(6)，熱電偶(6)設置在發熱件(5)下方。
2.根據權利要求1所述的散熱器表面溫度場測試工裝，其特徵在於在散熱器(3)背 面縱向兩側設置一組平行的導槽(8)，支撐件(2)通過螺母(1)、螺栓(4)安裝於導槽(8)。
3.根據權利要求1所述的散熱器表面溫度場測試工裝，其特徵在於在支撐件(2)與 發熱件(5)之間嵌裝一隔熱板(10)。
專利摘要本實用新型所述散熱器表面溫度場測試工裝，在散熱器表面進行多個位置點的發熱感溫測定，以同一空氣流場中相同功率發熱點的不同位置點的散熱效率來直觀地表達出溫度場分布情況，從而根據最低溫度點與等溫線分布來求得IGBT、二極體等發熱器件的最佳布局方案，據此優化電控板上發熱器件的設計布局。測試工裝包括有一翅片式散熱器，在散熱器平整的背面安裝一可移動的支撐件，在支撐件下方安裝一連接外部穩定電源的發熱件；在散熱器正面的翅片中安裝一連接外部測溫電路的熱電偶，熱電偶設置在發熱件下方。發熱件在同一空氣流場中、以相同的功率所產生的熱量通過散發器表面而被熱電偶感知其具體的散熱溫度。
文檔編號G01K7/04GK201697725SQ20102019833
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者張江, 王宗良 申請人:海信(山東)空調有限公司