一种红外探测器储热控温装置论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种红外探测器储热控温装置，包括探测器组件、探测器支架、导热物质和后盖，所述探测器组件安装在所述探测器支架上，所述探测器组件通过导热物质与所述探测器支架相连，所述探测器支架背离所述探测器组件的一侧开设有向探测器组件一侧延伸的若干凹槽，且至少部分所述凹槽正对所述探测器组件，各所述凹槽内均填充有变相材料，所述后盖封堵所述探测器支架开设有凹槽的一侧。本实用新型提供的红外探测器储热控温装置通过在探测器支架凹槽内填充相变材料储热，结合金属传热肋板的散热方式，使得该装置在一定时间段内不仅能够导热，还能储热控温，确保了探测器在稳定的环境温度下的使用。

主设计要求

1.一种红外探测器储热控温装置，其特征在于：包括探测器组件、探测器支架、导热物质和后盖，所述探测器组件安装在所述探测器支架上，所述探测器组件通过导热物质与所述探测器支架相连，所述探测器支架背离所述探测器组件的一侧开设有向探测器组件一侧延伸的若干凹槽，且至少部分所述凹槽正对所述探测器组件，各所述凹槽内均填充有变相材料，所述后盖封堵所述探测器支架开设有凹槽的一侧。

设计方案

2.如权利要求1所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述导热物质为导热硅胶。

3.如权利要求1所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述探测器组件包括电路板和探测器，所述探测器与所述电路板焊接，所述电路板安装在所述探测器支架上，所述探测器通过导热物质与所述探测器支架相连。

4.如权利要求3所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述电路板通过螺钉固定安装在所述探测器支架上。

5.如权利要求3所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述电路板中部开设有供导热物质嵌入的小孔。

6.如权利要求5所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述探测器支架朝向所述电路板的一侧具有朝向所述小孔的凸起，所述导热物质与所述凸起相连，所述探测器支架朝向所述电路板的一侧还开设了若干导线避让孔。

7.如权利要求1所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述探测器支架和后盖的密封处设有橡胶密封圈。

8.如权利要求7所述的红外探测器储热控温装置，其特征在于：所述橡胶密封圈两面背胶。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子产品储热控温领域，尤其涉及一种红外探测器储热控温装置。

背景技术

红外探测器是机芯的核心器件；温度是影响探测器性能的主要因素，温度过高易导致探测器稳定性下降，甚至影响其使用寿命；现有采用导热硅胶或导热硅脂并结合金属肋板的散热方式，不能快速有效地散热，不能确保探测器可靠工作；填充相变材料达到储热效果，但由于相变材料导热性能差，不能很好地散热，难以满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种红外探测器储热控温装置，以达到快速散热的效果，确保探测器可靠工作。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种红外探测器储热控温装置，包括探测器组件、探测器支架、导热物质和后盖，所述探测器组件安装在所述探测器支架上，所述探测器组件通过导热物质与所述探测器支架相连，所述探测器支架背离所述探测器组件的一侧开设有向探测器组件一侧延伸的若干凹槽，且至少部分所述凹槽正对所述探测器组件，各所述凹槽内均填充有变相材料，所述后盖封堵所述探测器支架开设有凹槽的一侧。

作为优选，所述导热物质为导热硅胶。

作为优选，所述探测器组件包括电路板和探测器，所述探测器与所述电路板焊接，所述电路板安装在所述探测器支架上，所述探测器通过导热物质与所述探测器支架相连。

作为优选，所述电路板通过螺钉固定安装在所述探测器支架上。

作为优选，所述电路板中部开设有供导热物质嵌入的小孔。

作为优选，所述探测器支架朝向所述电路板的一侧具有朝向所述小孔的凸起，所述导热物质与所述凸起相连，所述探测器支架朝向所述电路板的一侧还开设了若干导线避让孔。

作为优选，所述探测器支架和后盖的密封处设有橡胶密封圈。

作为优选，所述橡胶密封圈两面背胶。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的红外探测器储热控温装置通过在探测器支架凹槽内填充相变材料储热，结合金属传热肋板的散热方式，使得该装置在一定时间段内不仅能够导热，还能储热控温，确保了探测器在稳定的环境温度下的使用。

2、本实用新型提供的红外探测器根据探测器功耗，设计了一种散热结合储热的结构形式，通过相变材料储热，金属传热肋板传导散热，从而达到控温效果，确保了探测器在稳定温度环境下使用，使得探测器性能不受高温影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的红外探测器储热控温装置的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的探测器支架朝向探测器一侧的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的探测器支架背离探测器一侧的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的红外探测器储热控温装置的截面图；

图5为本实用新型实施例提供的使用相变材料的结构和不使用相变材料的结构散热效果对比图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5，本实用新型实施例提供一种红外探测器储热控温装置，包括探测器组件1、探测器支架2、导热物质和后盖5，所述探测器组件1安装在所述探测器支架2上，所述探测器组件1通过导热物质与所述探测器支架2相连，所述探测器支架2背离所述探测器组件1的一侧开设有向探测器组件一侧延伸的若干凹槽，且至少部分所述凹槽正对所述探测器组件，各所述凹槽内均填充有变相材料3，所述后盖5封堵所述探测器支架2开设有凹槽的一侧。本实用新型提供的红外探测器根据探测器功耗，设计了一种散热结合储热的结构形式，通过相变材料储热，金属传热肋板传导散热，从而达到控温效果，确保了探测器在稳定温度环境下使用，使得探测器性能不受高温影响。

本实用新型实施例提供的红外探测器储热控温装置是基于相变材料的红外探测器散热装置，包括：探测器组件1(锁紧探测器的螺钉11、探测器12、电路板13)、探测器支架2、相变材料3、橡胶密封圈4、后盖5。将锡焊在电路板13上的探测器12通过螺钉11锁紧在探测器支架2上，探测器支架2内侧有安装螺纹孔，在探测器支架2背侧凹槽里填充适合的相变材料3，在凹槽周边贴上橡胶密封圈4，此橡胶密封圈4两面背胶，最后贴上后盖5。安装过程中，在探测器12背侧中心和探测器支架2贴合处，使用厚度合适的导热硅胶，有利于探测器散热；橡胶密封圈两面背胶，相变材料3长期使用后，防止可能出现的泄漏。

本实用新型提供的红外探测器储热控温装置通过在探测器支架凹槽内填充相变材料储热，结合金属传热肋板的散热方式，使得该装置在一定时间段内不仅能够导热，还能储热控温，确保了探测器在稳定的环境温度下的使用。

作为优选，所述导热物质为导热硅胶，导热效果好。

作为优选，所述探测器组件1包括电路板13和探测器12，所述探测器12 与所述电路板13焊接，所述电路板13安装在所述探测器支架2上，所述探测器13通过导热物质与所述探测器支架2相连，导热物质，有利于探测器散热。

作为优选，所述电路板13通过螺钉11固定安装在所述探测器支架2上，使得电路板安装得更稳定。

作为优选，所述电路板13中部开设有供导热物质嵌入的小孔。

作为优选，所述探测器支架2朝向所述电路板13的一侧具有朝向所述小孔的凸起6，所述导热物质与所述凸起6相连，所述探测器支架2朝向所述电路板 13的一侧还开设了若干导线避让孔。

作为优选，所述探测器支架2和后盖5的密封处设有橡胶密封圈4，增强密封性。

作为优选，所述橡胶密封圈4两面背胶，密封性好，可长期使用，防止泄漏。

计算相变材料质量：以该探测器为例，探测器和电路板总功耗为0.7w，假设储热温控时长为1800s，则热源的总发热量为1260J(Q＝wt，w为功耗，t为时间)，假设热交换系统处于一个理想绝热环境，热源发出的热量全部被相变材料吸收，因此需要填入的相变材料质量为8.4g(m＝Q\/L，Q为总发热量，L为相变材料相变潜热，本专利中使用罗杰斯相变材料，潜热为150J\/g)，使用该相变材料的体积大小约11000mm^{3<\/sup>，该探测器支架的外形尺寸为60mm×60mm×15.8mm，考虑到散热、加工以及方便填充，将探测器支架2背侧传热肋板设计为“田”字形式，最小单元尺寸大于50mm，如图3所示凹槽，探测器12中心凹槽深7.9mm，其他凹槽深4.4mm，填充相变材料的体积约是8500mm^3<\/sup>。}

如图5所示，将填充了相变材料的结构7和没有填充相变材料的结构8(探测器支架无凹槽，材料为6061铝)进行实验对比，温度监控点设立在探测器热源附近，初始温度设为20℃，实际考察时间为7200s。所得温度时间分布曲线表明，第一阶段，吸热由结构和相变材料的显热起作用；第二阶段，相变材料潜热发挥储热作用，使用相变材料的温升曲线斜率较小，在400～4500s内，储热控温效果良好，相比于不使用的相变材料的情况至多可降温3℃左右；第三阶段，相变过程结束，吸热由结构和相变后的相变材料共同承担，最后温度趋于一致。综上，相变材料在探测器的应用，可以起到储热控温的效果。

本实施例中提到的红外探测器储热控温装置适用于正常环境温度下，对于超低温或者超高温环境下的使用，可使用特定温度属性的相变材料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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