水上散热系统的制作方法

1.本技术涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种水上散热系统。


背景技术：

2.相关技术中，船只中设有一个密闭且狭窄的腔体，该密闭腔体浸泡于海水中，腔体内设有高功率设备(装备)，其运行时会放出大量的热量，该热量会影响该种设备(装备)的精度或者其性能。故，需要制冷设备对该种设备(装备)进行降温、散热，保证其运行的稳定，确保其性能的稳定和其精度。
3.传统的制冷设备如风冷式冷水机、风冷式半导体降温均需要通过空气中的风将其热量带走，而实现对需降温的设备进行降温、散热。但是由于该腔体为完全密闭的环境，在此环境中无法使用传统的风冷式制冷设备，需要设计一款适用于该种工作环境的制冷设备。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种水上散热系统，该水上散热系统，能够适用于船只上的密闭空间内，并且能将密闭空间内的需降温设备进行有效的降温，确保设备运行稳定以及其精度准确。
5.本技术提供一种水上散热系统，应用于船只上，所述水上散热系统设于密闭的腔体内，所述腔体浸泡于海水中，包括：所述腔体设有外壳；所述外壳采用金属材质制成；所述水上散热系统设有制冷装置以及需降温设备，所述制冷装置给所述需降温设备进行降温，所述制冷装置设于所述外壳上；所述制冷装置上设有底部换热板，所述底部换热板上设有多个管道，所述制冷装置上的制冷剂通过所述管道将热量传递至所述底部换热板上，所述底部换热板将热量传递至所述外壳上，所述外壳将所述热量传递至海水中；经过降温后的制冷剂再回到所述制冷装置中将所述制冷装置中的水转换成冷水，冷水将所述需降温设备进行散热降温。如此地，该种水上散热系统可以适用于船只上的密闭空间内，并且能将密闭空间内的需降温设备进行有效的降温，确保设备运行稳定以及其精度准确。
6.优选地，所述制冷装置设有控制电路层、制冷模块层、底部换热板层，所述底部换热板层与所述外壳连接；所述控制电路层控制所述制冷模块层进行制冷并对所述需降温设备进行降温；所述制冷模块层将热量传递至所述底部换热板层，所述底部换热板层将热量传递给所述外壳，所述外壳将热量散出至海水中；所述底部换热板层将所述外壳从海水中吸收的冷量传递至所述制冷模块层，所述制冷模块层对所述需降温设备进行散热降温。如此地，通过底部换热板层将热量传递至外壳，再利用海水该种自然条件，将热量带走，该种散热方式的效率高，同时节能减耗，对资源进行了有效的利用。
7.优选地，所述制冷模块层与所述底部换热板层之间设有隔热层，所述隔热层阻碍所述底部换热板层的热量传递至所述制冷模块层。该隔热层是的热量只能通过外壳散出海水中，增加了热量的传出效率及防止整个腔体内的升温。
8.优选地，所述制冷装置从竖直方向自上而下分别设有所述控制电路层、所述制冷模块层、所述隔热层、所述底部换热板层，所述控制电路层与所述制冷模块层之间通过一层钣金隔板进行间隔，整体的电路走线均为上方走线。该种布局方式合理且利于实现小型化，不占用太多的空间，并且使得个元器件之间不会相互干扰。
9.优选地，所述制冷装置设有多个微型制冷模块，所述微型制冷模块内设有压缩机、底部换热板、毛细管、板式换热器；所述压缩机将制冷剂进行压缩，通过流道送至所述底部换热板；经过所述底部换热板的制冷剂，通过所述毛细管后传递至所述板式换热器中；进入所述板式换热器的制冷剂进行蒸发，带走所述板式换热器中大量的热量，从而使所述板式换热器的温度降低，流过所述板式换热器的水温度降低后提供给所述需降温设备降温；蒸发后的制冷剂又从所述板式换热器的流道流回所述压缩机中进行下一次的循环。多个微型制冷模块替代了大冷量的压缩机，减少了占用空间，同时避免了常规压缩机倾斜后无法工作的问题，可在颠簸的海面上正常工作。
10.优选地，所述制冷装置设有循环水模块，所述循环水模块设有水箱、水泵、所述板式换热器，所述水泵将所述水箱的冷水泵入所述需降温设备中，冷水吸收所述需降温设备的热量变成高温水，高温水进入所述板式换热器内，所述板式换热器将高温水换热成冷水，冷水再回到所述水箱内。如此地，提供了一种密闭的循环系统，使用方便，同时减少了能耗，节能又环保。
11.优选地，所述水箱内设有温度传感器，所述温度传感器对所述水箱的水温进行监测。如此地，适时地将水箱的信息反馈至控制系统，使得控制系统根据该信息调整压缩机的功率，使得整个水上散热系统更加地高效并且节能减耗。
12.优选地，所述底部换热板上设有多个制冷剂流道，所述制冷剂流道设有流道入口以及流道出口，所述流道入口连接所述压缩机，所述流道出口连接有干燥过滤器，所述干燥过滤器与所述毛细管连接。如此地，多个制冷剂流道的设置，提高了散热的效率。
13.优选地，所述底部换热板采用铝合金材料制成，所述底部换热板上设有多个紧密的制冷剂流道。如此地，该种设计，使得散热效率更高，效果更好。
14.优选地，多个所述板式换热器串联连接，经过所述需降温设备的高温水依次经过所述板式换热器。如此地，使得进入水箱内的水吸收了足够的冷量，提高散热的效率，提升降温的效果。
15.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
16.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
17.图1是本技术实施例示出的水上散热系统的流程示意图；
18.图2是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的流程示意图；
19.图3是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的制冷模块的流程示意图；
20.图4是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的结构示意图；
21.图5是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的剖视面结构示意图；
22.图6是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的部分结构示意图；
23.图7是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的部分结构示意图。
24.腔体100；外壳200；需降温设备300；制冷装置400；
25.控制电路1；控制系统11；
26.制冷模块2；微型制冷模块21；压缩机211；干燥过滤器212；毛细管213；板式换热器214；循环水模块22；水箱221；水泵222；温度传感器223；
27.底部换热板3；制冷剂流道31；
28.隔热层4。
具体实施方式
29.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
30.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
33.图1是本技术实施例示出的水上散热系统的流程示意图。
34.参见图1，一种水上散热系统，应用于船只上，所述水上散热系统设于密闭的腔体100内，所述腔体100浸泡于海水中。所述腔体100内设有高功率设备，其运行时会发出大量的热量而影响其精度，需要制冷设备对该需降温设备300进行降温，保证其设备运行的稳定。因此，所述水上散热系统设有制冷装置400以及需要降温的需降温设备300，所述制冷装置400给所述需降温设备300进行降温。
35.具体地，所述腔体100设有外壳200，所述外壳200采用金属材质制成，具有良好的导热性能，提高散热的效率，确保降温的效果。具体地，外壳200的底部采用铝合金制成，具有良好的导热性能。所述制冷装置400设于所述外壳200的底部上，便于将冷量或者热量通过外壳200与外界进行交换。
36.图4是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的结构示意图；
37.图7是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的部分结构示意图。
38.结合图4和图7，所述制冷装置400上设有底部换热板3，所述底部换热板3上设有多
个管道，所述制冷装置400上的制冷剂通过所述管道将热量传递至所述底部换热板3，所述底部换热板3将热量传递至所述外壳200上，所述外壳200将所述热量传递至海水中。经过降温后的制冷剂再回到所述制冷装置400中，将所述制冷装置400中的水吸收了冷量而转换成冷水，所述制冷装置400中的冷水将所述需降温设备300进行散热降温，经过对需降温设备300降温的冷水吸热变成高温水，该高温水再次回到制冷装置400中进行下一步的循环。如此地，该种水上散热系统可以适用于船只上的密闭空间内，并且能将密闭空间内的需降温设备300进行有效的降温，确保设备运行稳定以及其精度准确。
39.结合图4和图7，优选地，该底部换热板3采用铝合金制成，具有良好的导热性能，能够快速地将冷量或热量进行转换，工作效率高。该底部换热板3内部设有紧密的管道，制冷装置400中的高温高压的制冷剂将热量从底部换热板3传递至浸泡于海水中的密闭腔体100的外壳200上，由于外壳200具有良好的导热性能，将热量送入海水中，同时吸收海水中的冷量，使得在该底部换热板3的高温制冷剂转换成低温的制冷剂，低温的制冷剂再次回到制冷装置400中给需降温设备300进行散热降温处理。解决了船只上密闭空间内部的散热问题，使船只上能够搭载高功率、高精密但会产生大量热量的仪器设备。如，船只上可搭载高精度的探测仪确定自身方位，同时也可以精确地探测周围环境。再如，搭载高功率的激光武器，提高船只的作战能力等。
40.图2是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的流程示意图；
41.图5是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的剖视面结构示意图。
42.结合图2和图5，在一个优选的实施例中，所述制冷装置400设有控制电路1层、制冷模块2层、底部换热板3层，所述底部换热板3层与所述外壳200连接。所述控制电路1层控制所述制冷模块2层进行制冷并对所述需降温设备300进行降温。所述制冷模块2层将热量传递至所述底部换热板3层，所述底部换热板3层将热量传递给所述外壳200，所述外壳200将热量散出至海水中。所述底部换热板3层将外壳200从海水中吸收的冷量传递至所述制冷模块2层，所述制冷模块2层对所述需降温设备300进行散热降温处理，吸收热量，吸收的热量再通过底部换热板3层换热，循环工作。如此地，通过底部换热板3层将热量传递至外壳200，再利用海水该种自然条件，将热量带走，该种散热方式的效率高，同时节能减耗，对资源进行了有效的利用，节能又环保。
43.结合图2和图5，优选地，所述制冷模块2层与所述底部换热板3层之间设有隔热层4，所述隔热层4阻碍所述底部换热板3层的热量传递至所述制冷模块2层，只能通过外壳200将热量散出至海水中，同时也只能将所述底部换热板3层中经过海水散热后的冷量通过管道传回所述制冷模块2层。具体地，该热量是通过管道传递至底部换热板3层上，热量被隔热层4阻挡，不会通过空气或者其他方式再次回到所述制冷模块2层中，增加了热量传出的效率及防止整个模块腔体100内的温升。
44.结合图2和图5，优选地，所述制冷装置400从竖直方向自上而下分别设有所述控制电路1层、所述制冷模块2层、所述隔热层4、所述底部换热板3层，所述控制电路1层与所述制冷模块2层之间通过一层钣金隔板进行间隔，整体的电路走线均为上方走线，仅将电气件的线路穿过隔层对电器进行供电控制，布局合理且不会相互干扰。
45.图3是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的制冷模块的流程示意图。
46.结合图2和图3，在一个可选的实施例中，所述控制电路1层设有控制系统11，该控
制系统11连接电源，电源为控制系统11提供动力，控制整个系统的开启。同时该控制系统11还设有与外部通讯的通讯接口，接送外部的通讯信息，及时地调整控制指令，使得该种水上散系统的适用性更广，可能根据外部信息而调整该系统的参数。该控制系统11控制制冷模块2层的工作，同时接收并处理该制冷模块2层反馈的信息，根据反馈的信息调整控制系统11内的参数形成新的控制指令。
47.结合图1、图3和图4，在另一个优选的实施例中，所述制冷装置400设有多个微型制冷模块21，所述微型制冷模块21内设有压缩机211、底部换热板3、干燥过滤器212、毛细管213、板式换热器214。所述压缩机211将制冷剂进行压缩，通过流道将高温高压的气态制冷剂传递至所述底部换热板3。所述底部换热板3与所述干燥过滤器212连接，从所述底部换热板3出去的低温高压液态的制冷剂中的水分会被所述干燥过滤器212所过滤。过滤后的制冷剂通过所述毛细管213后形成低温低压的液态制冷剂，传递至所述板式换热器214中。进入所述板式换热器214的制冷剂进行蒸发，带走所述板式换热器214中大量的热量，从而使所述板式换热器214的温度降低，流过所述板式换热器214的水温度降低后提供给所述需降温设备300降温；蒸发后的制冷剂又从所述板式换热器214的流道流回所述压缩机211中进行下一次的循环。多个微型制冷模块21替代了大冷量的压缩机，减少了占用空间，同时避免了常规压缩机倾斜后无法工作的问题，可在颠簸的海面上正常工作。
48.图6是本技术实施例示出的水上散热系统的制冷装置的部分结构示意图。
49.结合图1和图6，具体地，所述制冷装置400设有循环水模块22，所述循环水模块22设有水箱221、水泵222、板式换热器214，所述水泵222将所述水箱221的冷水泵222入所述需降温设备300中，冷水吸收所述需降温设备300的热量变成高温水，高温水进入所述板式换热器214内，所述板式换热器214将高温水换热成冷水，冷水再回到所述水箱221内。如此地，提供了一种密闭的循环系统，使得系统内的水能够自动循环利用，需要在工作的过程中增加其他的能耗，使用方便同时节能减耗。
50.结合图6，优选地，所述水箱221内设有温度传感器223，所述温度传感器223对所述水箱221的水温进行监测。如此地，适时地将水箱221的信息反馈至控制系统11，使得控制系统11根据该信息调整压缩机211的功率，使得整个水上散热系统更加地高效并且节能减耗。
51.结合图3和图7，优选地，所述底部换热板3上设有多个制冷剂流道31，所述制冷剂流道31设于流道入口以及流道出口，所述流道入口连接所述压缩机211，所述流道出口连接有干燥过滤器212，所述干燥过滤器212与所述毛细管213连接。如此地，多个制冷剂流道31的设置，提高了散热的效率。
52.结合图3和图7，优选地，所述底部换热板3采用铝合金材料制成，所述底部换热板3上设有多个紧密的制冷剂流道31。如此地，多个紧密的制冷剂流道31使得热量能够充分地布局在底部换热板3上，增大热量与外壳200的接触面积，尽可能大的增大散热的面积，使得散热效率更高，效果更好。
53.结合图6，优选地，多个所述板式换热器214串联连接，经过所述需降温设备300的高温水依次经过所述板式换热器214。如此地，使得进入水箱221内的水吸收了足够的冷量，提高散热的效率，提升降温的效果。
54.在一个可选的实施例中，所述底部换热板3上设有嵌设有3组紧密排布的制冷剂流道31，该制冷剂流道31由铜管制成，分别对应着3组微型制冷模块21，每组微型制冷模块21
通过高温高压的制冷剂将热量传导至所述底部换热板3上。具体地，该3组制冷剂流道31并排设置，制冷剂流道31尽可能地布满在底部换热板3上。
55.结合图1至图3，该水上散热系统接收到电源的开启指令，开启系统。该电路控制层中的控制系统11根据外部通讯的指令调整控制系统11内的参数，并将新的控制指令发送至制冷装置400中，该制冷装置400接收到指令后，开始工作。该压缩机211将高温高压的制冷剂通过管道传递至底部换热板3，该制冷剂在底部换热板3中的制冷剂流道31中流动并将制冷剂中的热量传递至外壳200上，外壳200将热量传递至海水中，使得海水与外壳200进行热量的交换。由于底部换热板3和外壳200均是采用导热性良好的金属材料制成，如铝合金，使得热量迅速地被大量的海水吸收，并将外壳200和底部换热板3降温，使得制冷剂流道31中的制冷剂在流动中吸收了冷量，转换成低温高压的制冷剂。该低温高压的制冷剂流出该底部换热板3，进入干燥过滤器212中，该干燥过滤器212将制冷剂中的水分过滤。过滤后的制冷剂通过所述毛细管213后形成低温低压的液态制冷剂，传递至所述板式换热器214中。该板式换热器214一端连接该制冷模块2，另一端连接循环水模块22，制冷模块2为该板式换热器214提供冷量，循环水模块22将需降温设备300进行降温并将其热量带回该板式换热器214中交给制冷模块2将其热量散出。
56.结合图1至图3，通过所述毛细管213后形成低温低压的液态制冷剂进入所述板式换热器214中，制冷剂进行蒸发，带走所述板式换热器214中大量的热量，从而使所述板式换热器214的温度降低，流过所述板式换热器214的水温度降低后提供给所述需降温设备300降温。蒸发后的制冷剂吸收了热量，又从所述板式换热器214的流道流回所述压缩机211中进行下一次的循环。
57.结合图1至图3，该循环水模块22设有水箱221、水泵222、板式换热器214，所述水泵222将所述水箱221的冷水泵222入所述需降温设备300中，冷水吸收所述需降温设备300的热量变成高温水，高温水进入所述板式换热器214内，所述板式换热器214将高温水利用通过所述毛细管213后形成低温低压的液态制冷剂转换成冷水，冷水再回到所述水箱221内等待下一次的循环。所述水箱221内设有温度传感器223，所述温度传感器223对所述水箱221的水温进行监测，监测的信息反馈至控制系统11中，控制系统11会根据反馈的信息调整压缩机211的功率，控制制冷剂的温度、流速、时间等，使得进入水箱221内储备的水在一个恒定的范围内，确保水箱221内的水在给需降温设备300降温时，能够充分地带走多余的热量，确保设备稳定地工作。
58.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。